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工业通信方案范文1
1前言
通信技术和计算机技术为代表的高科技迅猛发展，不仅使得人们之间的通信越来越方便，而且也使得通信工程这一实用型专业得到迅猛发展，世界各国在培养通信工程人才方面都做了很多探索，为通信工程人才的培养方案进行深入的研究．以法、德、美、英、加拿大等国家为代表的通信工程人才的培养方案取得成功．通过理论与实践的紧密结合教学，培养的通信工程专业人才能够熟练掌握本专业的基础和专业课程，同时具有很强的综合能力及自我评估能力以及自主创新能力．但在国内，应用型人才的培养方面已经落后西方发达国家，远不能满足社会对应用型人才的需求．目前，通信工程专业的毕业生从数量上看供需基本平衡，但结构性的矛盾依然十分突出，表现为毕业生的实际能力距离企业对高端人才的需求还有很大的差距［1］．主要原因表现为以下几点:1)高校在培养过程中对培养目标的设定不尽合理，导致培养方向偏离产业实际需求．许多高校在开办该专业的办学思路、培养方案、市场定位、办学特色等方面模糊不清，造成了高校通信工程专业本身建设和发展的不确定性，也导致培养方向偏离产业的实际需求．2)人才的培养方案和方法陈旧，不能适应产业的发展和快速演进．通信产业需要的人才是多种类型的，但是当前高校通信工程专业培养方案雷同、单一，造成以研究或设计人才的培养为定位的学校过多，形成通信人才供需结构不平衡．各个学校的条件不同，与业界沟通不畅，也造成人才培养方案的不合理和培养方法的落后．3)学生在学习过程中对实践能力的锻炼缺乏，对创新型思维能力和工程实践的训练不足．在目前的实际教学活动中，实验课程主要是验证性的，设计性创新性不足，不利于调动学生的主观能动性和创新意识的培养，验证性的实验课程设计思路导致实验教学内容更新速度慢，不利于培养和激发学生的学习兴趣;对实践教学的资源支持不足，很难开发完整的、具有创新性的设计性和综合性实验，不利于提升通信工程专业学生的实践教学水平．4)创新应用型人才培养的运行机制尚未形成．随着信息社会的来临和知识经济的兴起，高校构建新的人才培养方案，加速培养具有创新能力的应用型人才变得越来越重要．通信产业的核心竞争力是人才，对通信人才的需求与日俱增，如何培养适应产业需求的具有创新能力的应用型人才是通信工程专业面临的重大课题［2］．因此，培养方案研究变得尤为重要，具体体现在以下的方面(见图1)．
2优化教学内容，突出应用和创新能力
1)改革课程体系，建立面向产业人才需求的课程群，培养满足行业需求的应用型人才．遵循宽口径、厚基础、重能力的应用型本科人才培养理念，认真分析行业、企业对人才知识、能力、技能及综合素质的要求．主动吸纳用人单位参与课程体系、教学内容设计，进行独具特色的课程体系改革实践，建立面向产业人才需求的课程群，强化能力培养，形成充分反映行业、职业要求，对同类专业具有示范和引领作用的课程体系．研究制定适应应用型人才培养要求的课程标准，着眼于学生的终身学习和职业发展制定课程教学目标，通过与研究机构、行业、产业领域的合作共建，突出课程设置和教学内容的针对性和应用性．2)完善实验实践教学体系，建设创新创业课程．通信工程专业的实践课程可采用课程实验、课程设计、毕业实习、综合实训、毕业设计等多种形式，实践课程可分为基本技能课程模块、专业技能课程模块和综合实践创新模块．基本技能实践模块主要是公共基础课、专业基础课及计算机课的课程实验，通过课程实验、上机等实践环节，加深理论学习和提高实践技能;专业技能实践模块是专业课及一些选修课的实验，其实践可在校内或校外的实践教学基地进行，可采取课程设计、实习、实训等多种形式，培养学生进行基本的工程设计、调测、维护运行的初步能力;综合实践创新能力实践教学模块可根据学生的兴趣自主选择，可采取成立科技创新实验室，参加综合项目实训，参加企业工程实践，参加电子设计大赛、大学生挑战赛等科技创新活动，吸收学生参加教师的科研项目等方式，通过综合社会实践、职业技能认证和科技创新竞赛，培养学生的创新能力、人文素质和就业竞争能力．合理增加实践教学比重，整体设计实践课程与教学体系，确保专业实践教学必要的学分与学时．确定学生创新创业教育教学基本要求，开发体现专业特色的创新创业课程，推动专业教育与创新创业教育的有机融合，促进创新创业教育贯穿人才培养全过程．3)构建创新型教师队伍．实现高素质创新人才的教育，需要有一支能够培养创新人才的高素质师资队伍．要全面提高培养人才的创新性，首先要全面提高教师的素质．要采取有效措施全面提高教师的创新素质，如加强教师队伍的培训力度，定期轮流选派教师到国内外优秀高等学府进行深造并形成一种长期的制度;发挥以教学名师、学科带头人、教授为主体的学术及教学团队的表率作用，鼓励他们多上讲台，多开讲座;要求青年专业教师同时参与教学、科研、实验工作进行锻炼培养，倡导学术科研一线的教授为本科生授课并指导青年教师积极参与科研项目，利用科研和实践的背景使师资队伍的综合实力和整体素质得到有效提高;改善专业教师成长环境，建立健全专业教师激励与竞争机制，充分挖掘教师的最大潜能;重视对专业教师的人文关怀，增强教学团队的协作能力等．
3教学方法的改进
根据相关企业对本科生的需求，有针对性地完善培养方案．目前，一方面企业找不到他们需求的人才，另一方面大量的毕业生找不到工作，产生了培养和需求的脱节．从学生的动手能力和实用技术方面，首先需要理清企业需要哪方面的知识．不同的企业有不同的需求，要找出他们的共性，找出我们的培养方案与企业的结合点，进行有针对性的教学．1)创新创业课程的灵活教学方法．创新创业课程可以采取灵活多样的教学方法:时间上不局限哪个学期，也不局限几个学期．方式上可以是参与创新创业项目、校内老师的课题、校外导师的项目或专业方面的大赛等．学分获得不是通过考试，而是通过提交作品和报告．2)组织校级专业竞赛，使更多的同学参与进来．毕竟是只有少数同学获得国家级大赛和省级大赛的奖项，为了调动大多数同学的积极性，组织校级院级专业竞赛，可以使更多的同学获奖，提高学生的动手能力和增加学生自信心．除此之外，硬件方面要培养学生，在相应课程的基础上，具有电路系统创新设计、PCB设计布线、电路焊接、系统调试等的能力．具有FPGA及嵌入式系统的创新设计、开发、编程及调试的能力．软件方面要培养学生具有创新思维模式、智能算法设计、语言编程调试，能完成软件设计任务的能力．3)针对目前在校学生特点，创新教育教学方法，引入慕课(MOOC)等新型教学方式．网络时代的大学生知识面广，接触的新事物多，思维敏捷，独立性强，但往往对传统的课堂教学不感兴趣，学习动力不足．为此，需要创新教育教学方法，引入慕课(MOOC)等新型教学方式，使用推动目标导向、任务驱动、理论与实践有机结合的教学方式改革．引导学生改善学习方法，学会以问题为中心学习、基于行业与职业能力的要求学习．
4建设创新实验平台
优秀创新应用型人才的培养需要有专业的创新实验平台，创新实验平台应包括先进的实验条件、创新的实验教材、实训基地建设、科学的考试及评价体系．图2创新实验平台建设1)加强实验室建设，提供先进的实验条件［3］．通信专业建有电路分析实验室、数字电路实验室、模拟电路实验室、高频电路实验室、微机原理与接口技术实验室、信号与系统实验室、通信原理实验室、数字信号处理实验室、移动通信实验室、光纤通信实验室、交换技术实验室、网络实验室、视频实验室、EDA技术实验室、电子创新设计实验室、电子通信综合实训实验室、Web技术实验室、物联网实验室等．下一步的重点是强化实验课教学，结合教改课题，编写实验案例，促进实验课教学改革，提高实验课的教学质量，为培养通信工程创新应用型人才提供好的实验条件．2)编写专业创新实验教材，提高教学效果．通信专业课程均选用国家十一五规划教材、面向21世纪课程改革教材和各类获奖教材，这些教材在体系结构、内容深度以及例题习题配置上，质量较高，在教学中反映较好．但是这些教材为了顾及不同层次、不同类型院校，在风格和特色及内容取舍上往往缺乏针对性，通信专业鼓励教师根据学科的发展、结合本专业实际教学情况，编写新教材，不断总结经验，逐步形成高质量的教材．在鼓励教师根据实际需要编写创新型实验教材的同时，还加强通信工程及相关专业图书资料的建设，丰富专业的资料建设，丰富国外原版教材的积累．3)加强教学实训基地建设．加强校企合作和校外实践基地建设，为在校学生提供实践教学，就业实习场所，真正实现理论和实践的无缝对接．与专业的通信研究中心或企业建立合作关系，建设教育实训基地，建立紧密地联系，合作编写部分教学案例，聘请企业专家讲课，指导毕业实习与设计，开拓学生的就业渠道，与企业联合培养、订单培养、分类培养，发挥实习基地的作用．4)构建科学的考试平台及评价体系．通信工程专业是实践性、工程性较强的专业，目前高校对于通信工程专业人才的评价主要采用理论课考试及实验测试的方法，能够较好的评价学生理论掌握水平，但是不利于全面的考察学生的创新能力和综合素质．因此需要根据通信工程专业创新人才的实际需求，搭建更加科学的考试平台，构建更加全面、合理的评价体系，从而更加全面的评价通信工程专业人才的理论水平、基本技能、动手能力、创新能力及综合分析问题与解决问题的能力．
5结语
创新应用型人才培养是高校不断追求和探索的永恒主题［4］．人才培养方案改革是教学改革的关键，要按照培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的专门人才的总体要求，加强素质教育、拓宽专业口径，逐步构建起能充分激发学生学习主动性和创新精神，能使学生在全面成长的同时个性得到充分发展，知识、能力、素质有机结合，富有时代特征的多样化人才培养方案．教学过程中，重视学生主体作用的发挥、终身学习意识的建立，独立思考能力和自我获取知识能力的提高，优良个性的充分发展，把学生看作充满活力的知识探索者，而不是被动的知识接受者［5］．引导学生积极参与教学过程，进行主动的创造性学习，并使学生较早地参与科学研究和社会、生产实践，普遍提高大学生的人文素养、科学素质、创新精神和创业、实践能力，以培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有实践能力和创新创业精神和能力的应用型人才．
6参考文献
［1］王慧琴，毛力，张振龙，等．通信工程专业教学改革探索［J］．中国冶金教育，2010，(1):34－36．
［2］宋依青，朱宇光，徐强．通信专业实验教学改革与实验室建设的新思路［J］．常州工学院学报，2007，20(2):90－93．
［3］董介春，张体强，于瑞涛．基于大工程观的通信专业实验教学改革［J］．实验技术与管理，2010，27(1):113－116．
［4］张赵辉．关于通信专业教学的改革与实践［J］．科技致富向导，2014，(9):329－329．
工业通信方案范文2
关键词：供电企业；计算机信息系统；网络安全防范
前言：
信息技术的发展为人类社会带来了更多的便利，因此国内的诸多行业为提高其工作的效率均广泛采用计算机网络技术以实现其信息化建设，与此同时，相应的各种网络安全问题也日渐突出。供电企业为更好地向社会提供优质可靠的电力服务也在其供电管理系统中应用了计算机网络，如果计算机信息系统的运行安全出现了问题则不仅会对供电企业的正常工作产生影响，同时也会影响到所在地居民的正常生活，因此必须要加强供电企业计算机信息系统的网络安全性，并做好相关防范工作。
一、供电企业计算机信息系统网络方面的安全防范现状
实际上我国的供电企业在计算机网络方面的建设已有多年的历程，并且在规模以及技术上也有所发展，但随着现今信息网络的发展，其计算机网络的发展也面临着更多的挑战。供电企业的管理系统关系着其财务、销售、管理等多项涉及到其日常经营的业务，为此则必须要对计算机在其管理系统中的应用进行分析，以了解当前的计算机网络安全现状。
1. 计算机网络在管理方面的安全防范现状
随着供电企业在信息化方面的建设工作不断开展，其在管理方面尤其是安全性方面的管理工作取得了一定的进展，在原先的管理模式上做出了与计算机网络向适应的针对性调整，使得其与信息化建设的要求也逐步向适应。但是由于我国计算机网络在技术方面的飞速发展，不仅使供电企业对其依赖程度加深，同样也使得其在管理方面的所存在的一些隐患问题暴露出来。安全防范的管理不足具体体现在机房管理不够严谨，包括计算机的设备以及系统都存在不同程度的落后情况，在进行数据的存储时无法提供可靠的记录和存储；在电源方面也是有所疏忽，一旦机房的主电源出现了问题则会迅速导致其信息数据的传输出现错误，进而使整个供电企业管理系统出现问题，后备电源的缺失以及供应不及时都会影响到整个计算机信息系统网络方面的安全性，如下图所示。
2. 计算机网络在系统方面的安全防范现状
在供电企业计算机信息系统中，其网络的核心通常是汇聚交换机，并与其下属的各个单位设备进行连接，从而形成一个系统化的大型局域网络。然而由于在同各下属单位之间进行连接时，对于网络的传输安全未能予以相应的保护，再加上交换设备的常年使用使得其稳定性与安全性有所下降，进而导致其网络在安全防范方面存在着较大的漏洞。在这种情况下一旦出现问题将会使其下属的各个单位的管理系统也受到影响，造成区域性的供电系统紊乱。供电企业内部与外部通过网络传递信息，结构较为简单，在风险抵御上偏弱；同时由于操作业务的多样性，使得其对于网络网络传输的接口以及性能方面有着较高的要求。当遭受来自广域网上的攻击，若未能抵御，容易出现网络异常，严重者可能造成网络瘫痪，或是数据丢失、信息外泄等情况，这对于供电系统的运行而言是相当危险的，因此必须要针对其网络系统问题进行安全协议的优化以提高其系统的安全性[1]。同时，需要确保局域网中设备的稳定运行，维护正常的数据通信。
二、供电企业计算机信息系统网络方面的优化分析
供电企业在对其计算机信息系统网络进行管理时一般会将其归为三部分，分别是外网管理、内网管理以及日常数据管理等，并且对这三个部分进行强化保护，以提升其网络安全的等级。一般来讲会将其内网应用于日常的数据处理中去，主要是客户终端的各项业务服务；而外网的话则会将其用于客户业务办理，当然也可以用于客户的访问与咨询。在其计算机信息系统网络安全中，可以通过建立相互独立的主机以及服务器从而将外网与内网进行隔离以保证其安全性，防止计算机网络因局部故障而导致整体的运行受阻，有效地避免了供电网络瘫痪的情况。内外网隔离的方法也可以实现计算机网络在纵向与横向之间的隔离，并且可以使供电系统的信息实现区域化管理，从而有效提高其对于外界的防御能力。同时也要注意对网络结构进行相应的优化，供电企业在对管理系统进行计算机网络配置时可以根据情况考虑使用新型骨干交换机，并且在每一台交换机上配备两套电源系统，一个是常规电源，另一个则是备用电源，从而保证设备能够在出现电力故障时依然能够正常运转，并且出于机器散热的考虑，需要配备相应的风扇以提高其散热能力。在交换机上进行管理模块的设置，使其既能够完成冗余资料的备份，同时也能够完成冗余荷载[2]。
三、供电企业计算机信息系统网络方面的安全应急处理
为了能够使供电企业管理系统安全性得到进一步的加强，则必须要充分考虑各种突发意外，并依此制定周全的应急处理机制，从而确保供电管理系统的计算机网络能够具备较好的抗灾能力。首先是需要针对目前比较常见的黑客以及计算机病毒的攻击，对资料与数据进行安全加密处理，并做好其备份工作，以降低其危害。在制定应急预案时应当对可能出现的各种情况进行详细的分析，对于各个预案进行模拟演练，在演练完成后要做出正确的评估，以了解其对于灾害的抵御能力，并对其中的不足予以指正，从而确保应急方案能够及时有效的抵御外界入侵。同时也要对系统中计算机网络的相关责任人员以及技术人员进行专化业化的技术培训，从而提高其计算机网络安全的技术水平，使其能够为计算机网络系统的运行安全予以技术支持。在权限方面需要对系统中的计算机网络进行严格的权限等级设置，对于不符合其权限等级的操作要严格禁止，并进行相应的记录，以便后期的检查[3]。
四、总结
供电企业计算机信息系统网络安全是一项长期而复杂的工程，需要根据供电企业现有的网络运行环境和信息系统环境，加强安全和防护技术，从而使其能够为供电企业的生产经营管理发挥更加优质、便捷的服务，促进电网企业的发展。
参考文献：
[1]李伟・电力系统计算机信息网络安全技术与防范探讨[J]・通讯世界，2014，（9）：69.
工业通信方案范文3
【关键词】供电企业；信息系统安全；强化措施
面对当代信息技术的发展与社会电力工作的要求，信息技术已经逐渐覆盖到电力系统的每个方面，同时也带来了许多的安全隐患，时时威胁着供电企业的信息安全。电力是一个国家的基础产业，关乎每一个领域，对全国经济建设发展起着决定性的作用。因此，供电企业的信息技术安全就显的尤为重要。本文针对近些年来信息技术在供电企业应用时所出现的安全问题进行细致的探究，并且提出了相应的防范措施。
1 供电企业信息化现状
近些年来，以网络、数据库为代表的信息系统技术已经渗透进电力生产的每个环节，供电企业信息化现状大致可以总结成以下五个方面：
（1）电力信息系统基础设施已基本完成。电力信息系统以高速电力通讯网为基础，覆盖了各个供电企业和国家电网。电力信息系统通过发、输、配三个环节，以光纤，卫星等多种手段代替原有的通信网，覆盖整个网络。供电企业还在基础设施上不断创新和完善，用通讯网将各个公司、区域的信息系统相互联系起来，形成共享网络，有利于各个企业单位之间的联系与资源共享。
（2）处于自主研发阶段。原有的供电企业信息系统是单纯引进国际技术，随着我国科学技术的发展，我国电力信息技术已经逐渐达到国际现有的水平。我国自主研发的系统――能量管理，已经在我国供电企业信息系统中得到了广泛应用。并且不断推陈出新，为以后的电力信息系统提供基础。
（3）供电企业信息安全工作进展快速。我国建成了信息系统安全和供电企业电力系统网络管理体系，保证了电力信息安全；建立了相应的法律法规，为供电企业信息化发展提供了法律保障；国家大力支持电力信息系统，加快了电力信息系统基础设施的建设；我国电力信息技术人才的培养，为供电企业信息系统的进步提供了条件。
（4）电力信息系统出现重大转变，为供电企业信息系统安全风险与防范提供最要的技术来源和保障。电力信息系统从出现以来，实现了从自动化向信息化，从信息资源整合向信息资源利用，从协助管理向大力发展生产力三个方面的转变。
（5）供电企业与电网企业共同发展。电网企业先实施了国家的信息化工程，初见成效，这为供电企业实施企业信息系统提供了方向指导。之后，供电企业与电网企业共同发展，在保证供电系统顺利的运作下，提高效率，降低成本，从而达到经济利益最大化，为整个行业的发展，奠定了坚实的基础。
2 供电企业信息系统安全的影响因素
随着网络、通信技术的发展，供电企业中信息技术处理的应用系统越来越复杂，面临的挑战也越来越多，类似供电控制系统和网络信息的安全性、保险性、实时型都面临着巨大的考验。以下举出了供电企业信息系统安全的几个重要的影响因素。
（1）自然及不可抗力因素。自然及不可抗力因素指的是自然灾害或者突发事件不可预期的因素。类似火灾、地震、雷电等，都会对供电信息系统造成破坏，导致供电系统工作的终止和信息系统数据的丢失。
（2）物理方面的风险。物理方面的风险指的是在信息系统技术应用的过程中所使用的设备的风险。供电企业在信息系统运行的过程中，需要用到交换机，路由器，工作站等设备，而这些设备在人为因素或者自然因素的条件下，很容易损坏或者报废，断电或者使原有的信息丢失，从而导致整个信息系统的瘫痪，会对供电企业造成不可预计的影响和损失。
（3）数据库安全。供电企业的信息系统需要用到各种设备和应用软件系统，而这些设备和软件系统在信息系统不完善的条件下，肯定会存在一定的漏洞，这将会导致供电企业内部信息资料安全受到威胁。企业如果放松警惕，不法分子就会通过漏洞传播病毒并且盗取企业的重要文件资料，这将导致供电企业无法正常供电，并且威胁着整个企业的内部安全。
（4）管理系统安全。现在处于信息系统在供电企业发展过程中的初级阶段，还没有形成一整套针对供电企业信息系统安全的管理措施。这样在信息系统的运作过程中，将会出现很多不完善的地方，时刻威胁着供电企业生产的安全性，影响整个企业的正常供电。
（5）电磁干扰的影响。信息系统在各个领域中的应用并未完善，而信息在传输的过程中很容易被电磁干扰，导致信息的丢失。
3 信息系统安全的防范措施
强化员工的整体素质与基础知识的水平。供电企业的信息系统安全防范，不仅仅是相关部门的事情，而是整个供电企业内部人员的事情。供电企业内的每一个突发事件，都位于生产的细微环节，这就要求企业的员工需要有较高的知识水平与应变能力，面对安全隐患及时做出相应的防范措施，应对自如。所以应该提高全体员工的信息安全知识的学习以及必要的防范意识。在有条件的情况下可以开设信息安全相关的培训，以逢培必考方式，提高培训效果并落实一定的考核制度，有利于全体员工对信息安全知识的学习，也确保了供电企业安全稳定的发展。
转变传统的管理制度，由传统的硬性管理转变成为适应当今企业发展的分区分域管理。分区管理就是对不同级别的信息进行分区，建立网络隔离系统；分域就是在分区管理的基础上，针对生产域、营销域、人资域、办公域、财务域等，各专业信息系统的要求进行更加细致的划分。这样有利于摆脱传统管理模式中的漏洞，增加管理的灵活性、全面性。将知识管理与安全管理相结合，为供电企业信息系统的正常运行提供基础保障。
将电力通信及自动化的网络与供电企业的内部综合数据网络进行物理隔离，这有益于防止信息系统安全过程中产生的漏洞导致的病毒入侵现象，保护内部资料的安全性。在建立最基本的管理制度的同时，从工作出发，对发现的问题及时汇报处理并且统计，建立特有的数据库，为以后工作信息系统的防范提供基础。
预防计算机病毒，防止病毒破坏。这是供电企业信息系统安全措施中最重要的一个环节。供电企业中，办公最重要的一个内容就是企业邮件的收发，这也是感染病毒最多的环节。必须加大对系统的升级和修复，建立和完善防病毒系统，实时对计算机进行监控，对用户访问进行严格防控。
电力信息系统还处于发展阶段，必须加强对信息技术安全的监控，并且及时汇报，完善信息系统的应急预案。这要求企业必须真实的对待每一个信息事件，及时通报，不得隐瞒。不断改善原有的应急措施，并且监督每一次应急措施的实施，提高整个供电企业面对信息系统的应对能力。
提高供电企业信息系统的保密措施。在对信息系统网络安全加强的同时，也要完善人为因素导致的信息泄露。严禁外部人员对计算机网络的访问，严格控制外来U盘等移动介质的使用，对信息系统的安全进行严格监管，定期开展对保密工作的检查，不放过任何一个中间环节。
4 总结
供电企业的信息系统安全涉及到企业的方方面面，包括自然因素，人为因素，物理因素等等。所以为供电企业信息系统制定防范措施就要从这些因素出发，全面分析，多重角度看待，才能制定有效的防范措施，保护整个供电企业的安全。
参考文献：
[1]Christopher.信息安全管理[J].北京：清华大学出版社，2005.
工业通信方案范文4
西丽中兴工业园是领先的综合通信解决方案提供商。公司通过为160多个地区的电信运营商和企业网客户提供创新技术与产品解决方案，让用户享有语音、数据、多媒体、无线宽带等全方位沟通。公司成立于1985年，在香港和深圳两地上市，是比较大的通信设备上市公司。
西丽中兴工业园拥有通信业界最完整的产品线和融合解决方案，通过全系列的无线、有线、业务、终端产品和专业通信服务，灵活满足不同运营商和企业网客户的差异化需求以及快速创新的追求。2014年中兴通讯实现营业收入814、7亿元人民币，净利润26、3亿元人
（来源：文章屋网 ）
工业通信方案范文5
自从Xerox公司在上个世纪70年代中期引入以太网概念，并由IEEE 802.3在1983年标准化后，以太网已经成为世界上计算机通信的事实标准。从3Mb/s的铜缆系统发展到了可靠性更高、成本更低的100Mb/s非屏蔽双绞线(Cat5 UTP)系统，以太网技术不断发展，市场上已经有支持1Gb/s以太网的器件，10Gb/s器件也浮出水面，以太网今后将继续服务于市场。
以太网的应用范围、实用性和易用性，以及工厂系统和公司网络相集成的压力，促使工业开发人员开发基于以太网的工业连网解决方案，兼容工业现场总线通信方案，甚至能够替代它。目前有很多基于以太网的工业通信协议，每种协议都有自己的优缺点。部分协议已经标准化，或者“开放”，任何开发人员都可以实施这些协议。很显然，开放协议会越来越流行，被业界广泛采用。
有的解决方案只是简单的在标准以太网数据包中封装现场总线或者应用数据，因此，仅仅需要实现标准以太网(尽管由于不具有确定性而导致实时性能较差)。但是，很多工业以太网协议需要额外的定制软件，大部分高性能协议还需要定制硬件，所以很难开发并维护支持多种协议的解决方案。
协议不但数量多，而且还在不断发展，在技术上改进基本以太网标准。为提高竞争能力，工业设备生产商必须找到有效的途径，尽可能多的支持工业以太网协议，迅速适应协议的变化，支持新协议，采用其他的系统改进措施。
实现通用工业以太网解决方案
当需要新的工业以太网ASIC/ASSP器件时，必须开发电路板，带来了和新硬件相关的成本以及时间问题。当以太网协议更新时，需要开发新的ASIC/ASSP器件，甚至多次开发电路板，以同时支持已有的协议和新协议。依靠ASIC/ASSP器件会带来供应问题，随着协议的迅速发展，器件可能会出现过时问题。这类解决方案比较昂贵，难以提供支持，不能迅速实现新功能。
然而，所有这些问题都可以通过使用FPGA器件实现工业以太网接口来解决，如图1所示。FPGA的关键优势之一是它很容易重新配置，开发一块电路板，任何时候都可以针对工业以太网对硬件进行编程，例如，在产品发售前，甚至是在现场!如果需要不同的协议，或者客户修改了订单，所要做的只是对FPGA重新编程，利用FPGA配置文件几秒钟内就可以完成。这类多标准解决方案大大降低了开发成本，减少了库存和供应链问题。
结合以太网收发器(称为PHY)后，FPGA能够实现以太网接口需要的所有功能。
FPGA硬件是可编程的，因此，可以建立含有两个以上软核微处理器的系统，在FPGA中集成应用软件处理功能。基于FPGA的硬件设计
进行处理器和以太网MAC硬件设计表面看起来会很困难，但是，由于有SOPC Builder等工具以及预构建的处理器和以太网MAC IP组件，实际是相对简单的任务。SOPC Builder集成在Altera的Quartus Ⅱ开发环境中，经过专门设计，可以轻松进行基于IP的可编程芯片系统(SOPC)设计。开发人员利用图形用户接口(GUI)而不是HDL编码来设计系统；SOPC Builder自动加速实现IP系统的配置、集成和生成。
在处理器上运行软件协议
在支持以太网的嵌入式系统中，处理器提供高层功能(如TCP和UDP等)。以Altera的免版税32位RISC Nios Ⅱ处理器为例，它有三种二进制兼容型号，每一型号都针对不同的体积和性能比进行了优化，如表2所示：Nios Ⅱ/f面向高性能，Nios Ⅱ/e体积最小，Nios Ⅱ/s在体积和性能上达到均衡。由于Nios Ⅱ处理器作为SOPC Builder IP组件来实现，因此，很容易建立基于处理器的系统，它包括以太网MAC IP、大量的其他外设组件，甚至是多个Nios Ⅱ处理器。利用SOPC Builder GUI，可以迅速轻松地构建Nios Ⅱ处理器系统，满足设计人员的需求，甚至针对不同的应用建立不同版本的系统。
SOPC Builder可以直接使用Nios Ⅱ处理器，它与Quartus Ⅱ软件提供的免费IP兼容。这些IP包括标准处理器外设功能模块(如UART、PIO和存储控制器等)，以及Altera及其合作伙伴提供的大量IP组件(如以太网MAC、CAN、USB、PCI、PCI Express、FFT、FIRDSP和视频处理等)。在功能强大的Nios Ⅱ软件开发环境中，由自动集成到软件构建系统中的Nios Ⅱ驱动器来实现这些组件。这一环境基于开发人员熟悉的Eclipse和GNU，支持C语言和汇编语言开发。
工业以太网硬件和软件IP
目前，已经有7种不同工业以太网协议可以使用的商用IP包。硬件IP一般封装为SOPC Builder组件，它包括MAC以及其他需要的逻辑。软件IP则作为以C语言针对Nios Ⅱ处理器编写的库或者软件API来实现。有的供应商提供预构建FPGA配置。设计人员使用FPGA器件与使用现成的ASIC/ASSP组件一样方便。
总结
工业通信方案范文6
关键词 变电站 网络 应用
中图分类号：TM63 文献标识码：A
目前，电力系统年为各种自动化系统配套采购的工业通信设备数量很大，如果能够拥有自主产权的工业通信设备，将为公司节省掉大量采购成本。从发展的角度看，通信技术越来越成为电网自动化的基础，通信产品越来越成为自动化系统的核心，没有自主的技术和产品，将会严重影响电网自动化系统的发展。从技术引领的角度看，公司在电网自动化多个方面都处于领先地位，在变电站高可靠性通信技术方面也应当具备与其相适应的产品，才能长期保持公司的技术引领地位。
1现阶段智能变电站网络的技术应用和业务需求分析
1.1智能变电站网络的技术应用分析
基于高可靠性技术的智能变电站网络的研究基本思路是通过引进新的先进通信技术对现有的工业以太网交换机网络进行提升，提高变电站网络的可靠性、安全性，通过简化网络的架构、提升网络的综合业务能力降低网络的成本；目前数字化变电站主要采用工业以太网。随着数字化变电站技术的发展，对通信技术要求的提高，以太网技术的应用发现了一些问题，主要表现在以下几个方面：
（1）由于通信资源的竞争存在一定程度的不确定性，无法保证变电站自动化对数据传递时延、可靠性和稳定性极高的要求；
（2）通信时延的稳定性方面存在不稳定问题；
（3）存在通道之间相互影响的现象。
1.2智能变电站网络的业务数据分析
现有变电站通信网络组成复杂、设备数量众多、成本高居不下，为了简化变电站网络的结构，降低网络的成本，智能变电站网络引入了无源光网络技术PON，组建拓扑结构简单、可靠的双星形网络结构；PON是一种纯无源介质网络，由于消除了局端与客户端之间的有源设备，它能避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，同时可节省维护成本；PON采用单光纤频分复用技术，可以大量减少变电站光纤网络的复杂度，进一步提高网络的可靠性。通过对现有的PON技术进行变电站适应性改进，推出的变电站专用PON可以提供多业务综合承载能力，通过复用实现实时和非实时数据通网传递；目前采用的以太网技术是一种面向非连接的技术，存在一定程度资源竞争现象为理顺变电站网络业务，我们必须对现有数据流进行分类、归并。
2智能变电站对于网络技术应用的提升方向分析
现有网路及交换机己无法满足新一代智能变电站的要求，实时交换无源光网络的提出也是适应技术发展趋势的。实时交换无源光网络的核心是实时交换机的应用；由实时交换机组成的实时通信系统将替代目前以太网交换机组成的通信系统，成为支撑新一代智能变电站的通信基础，而实时交换机的设计方案必须在以下几个方面有较大的提升：
（1）对各种规模变电站的适应能力（开闭所、配网变电站、中型变电站、大型变电站），通过组网能力的改进重点提升通信系统的伸缩能力，降低通信网络组成的复杂度，提高通信系统的性能和可靠性；
（2）对各种类型的变电站通信负荷的适应能力（快速报文goose、高速测量报文SMV、文件报文MMS等），重点提升对高速通信报文通信时延方面的技术指标，提高通信系统对日益复杂的变电站数字化、自动化的数据传递的支撑水平；
（3）降低目前日益高涨的数字化变电站通信建设成本，通过新技术的应用和网络结构的改进，以及开放性和标准化体系的建立，进一步降低通信系统的建设成本，促进数字化变电站和智能电网技术的推广应用。
一方面虽然工业以太网交换技术在数字变电站通信网络中起到了很好的作用，但由于前面章节所提到的各种限制的原因，在应用过程中遇到资源竞争、通信稳定性的问题；另一方面为了提高数字化变电站控制系统的可靠性，降低通信不确定性带来的风险，有关部门提出了 “直直跳”的要求；这使得以太网交换技术的应用，尤其在变电站过程层的应用遇到了一些问题。继电保护的专家认为有必要对数字化变电站的通信方式进行深入的研究，找出性能更优的通信解决方案。
另一方面，以太网技术以组网灵活、终端接入方便、数据交换适应能力强为特点，为此牺牲了通信可靠性和通信时延的稳定性；而数字化变电站的间隔层通信大多与继电保护和测控相关，需要非常高的通信可靠性和通信时延的稳定性。要解决上述问题必须调整目前数字化变电站局限于工业以太网交换机技术的思路，研发新的实时交换机替代间隔层的以太网交换机，实时交换机必须克服以太网交换技术的不足，重点在通信资源的占用方式和管理策略上下功夫，必须具备以下特点：
（1）保证极高的数据传递可靠性和稳定性，减少或消除通信资源分配的不确定性；
（2）尽量保持数据传递的时延稳定，最好做到通信的时延固定不变；
（3）尽量消除不同的数据在传递过程中生产的相互影响，实现终端之间逻辑上“直采直跳”的通道连接方式。为了实现上述要求，新设计可以采用面向连接的具有或者接近电路交换特点的交换技术替代以太网技术作为实时交换机的基本技术体制。
3结语
智能变电站是电力系统发展的必然趋势与重要组件，而为了能够促使变电站更好地发挥其智能信息化技术效应，不仅需要了解其运作的基本需求以及现有的技术应用，更需要结合现状知悉现有的问题，并朝着改善的方向努力提升，开发新型交换机来满足新业务的需求。
参考文献
