時間：2023-03-21 17:04:53
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論文摘要：水情自動測報系統(tǒng)通信方式的選擇對于水利工程有著非常主要的作用。文章介紹了我國當前經(jīng)常使用的通信方式，探討了不同流域地區(qū)水情自動測報系統(tǒng)通信系統(tǒng)的選擇，并說明了其使用效果。
水情自動測報系統(tǒng)是集通信、遙測和 計算 機等先進技術于一體，用來實現(xiàn)水文數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理和預報的 現(xiàn)代 化自動實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。我國洪水災害頻繁，給國家和人民生命財產(chǎn)造成了重大損失。自20世紀70年代開始建設的水情自動測報系統(tǒng)，為提高水文預報的精度、增加洪水有效預見期、及時準確地為防汛和水利水電調(diào)度提供 科學 的依據(jù)，對充分發(fā)揮水利水電工程的防洪減災作用，合理開發(fā)水資源具有十分重要的意義。
一、常用通信方式
（一）短波通信
短波是指波長在10～100m，頻率在3～30mhz的無線電波。短波通信包括通過電離層反射的天波傳播模式和沿地面?zhèn)鞑サ牡夭Ｊ?種傳輸模式。其中地波傳播模式中的地波信號隨著傳輸距離增長衰減很快，只適合通信距離短，中間障礙物少的地形。而水情自動測報系統(tǒng)一般位于多山或需要長距離通信的地區(qū)，因此一般選擇天波模式。
采用短波方式的典型系統(tǒng)有甘肅碧口水電廠水情自測報系統(tǒng)和廣西麻石水電廠水情自動測報系統(tǒng)。這2個系統(tǒng)由于流域地形復雜，如果采用超短波則需要建設多級中繼，投資成本加大，維護困難，因此選擇了短波與超短波混合組網(wǎng)方式。碧口水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:8，其中6個遙測站為短波組網(wǎng)。麻石水電廠水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:16，其中只有壩上和壩下采用有線方式傳輸信號，其余均為短波方式傳輸信號。
（二）超短波通信
超短波是指波長在1～10m，頻率30～300mhz的無線電波。超短波通信方式是在水情自動測報系統(tǒng)中運用最為廣泛的一種通信方式，因為其技術成熟、故障處理簡單、運行成本低，在對系統(tǒng)進行通信方式選擇時備受重視。
采用超短波方式的典型系統(tǒng)，如新疆伊犁恰甫其海水庫水情自動測報系統(tǒng)，規(guī)模為15:2:2，對六角尖中繼的依賴性很大，六角尖站承擔系統(tǒng)內(nèi)鳳陽山中繼和其他測站的信號轉(zhuǎn)發(fā)功能，如果出現(xiàn)故障，則在中心站將無法收到任何測站數(shù)據(jù)。因此，在這種情況下，必須考慮采用雙中繼、熱備用或冷備用等方式提高系統(tǒng)的可靠性。
目前，全國有90%以上的水情自動測報系統(tǒng)采用超短波方式，這種通信方式在流域面積不大、流域地形較好的地區(qū)是一種比較有優(yōu)勢的組網(wǎng)方式。
（三）有線通信
目前采用有線通信方式組網(wǎng)的水情自動測報系統(tǒng)，基本上是利用電信部門提供的公用電話網(wǎng)（pstn）。
采用有線方式的典型的系統(tǒng)如浙江珊溪水利樞紐和三峽水利樞紐水情自動測報系統(tǒng)，珊溪系統(tǒng)組網(wǎng)規(guī)模為12：3（12個遙測站、3個中心站），系統(tǒng)中心站與測站之間采用星形結(jié)構，可使遙測站單獨出現(xiàn)故障時不會影響其他測站通信。3個中心站之間采用鏈接形式，保證所有中心站內(nèi)數(shù)據(jù)的唯一性。三峽水利樞紐水情自動測報共81個遙測站，其中56個遙測站選用pstn作為系統(tǒng)主要通信方式，實現(xiàn)pstn/inmarsat雙信道。平時正常工作采用pstn方式傳輸數(shù)據(jù)，在pstn無法傳遞數(shù)據(jù)時，測站自動啟動海事衛(wèi)星（inmarsat）實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
（四）衛(wèi)星通信
衛(wèi)星通信是20世紀90年代后期開始廣泛使用在水情自動測報系統(tǒng)的一種通信方式，頻率范圍在300～300ghz。衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電波，在2個或多個地面站之間進行的通信。目前運用在水情自動測報系統(tǒng)中的衛(wèi)星主要inmarsat、vsat衛(wèi)星系統(tǒng)和我國自行研制的北斗通信衛(wèi)星。衛(wèi)星通信最理想的工作頻率在4/6ghz波段附近，該頻段帶寬較大，工作頻率較高，天線尺寸也較小，有利于成熟的微波中繼通信技術。
1．vsat衛(wèi)星系統(tǒng)。vsat衛(wèi)星通信技術是20世紀80年代興起的，我國主要是采用亞洲2號通信衛(wèi)星收集水情信息。
在我國使用vsat通信方式的系統(tǒng)并不多，典型系統(tǒng)如廣西柳州市水情測報系統(tǒng)和西藏尼洋河水情測報系統(tǒng)，其中柳州市水情測報系統(tǒng)為混合組網(wǎng)，系統(tǒng)規(guī)模為2:10:62（2個中心站、5個衛(wèi)星中繼站、5個超短波中繼站、32個衛(wèi)星遙測站、30個超短波遙測站）；西藏尼洋河水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為3:9（3個中心站、9個衛(wèi)星遙測站），中心站采用 計算 機局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)。
2．海事衛(wèi)星。海事衛(wèi)星（inmarsat）屬于全球性系統(tǒng)，建設初期主要服務目的是海事遇難救險。隨著inmarsat—c投入使用后，水利部門也開始逐步采用該衛(wèi)星提供的服務。inmarsat—c系統(tǒng)由4顆工作衛(wèi)星和7顆備用衛(wèi)星組成，可靠性非常高。
目前許多已建的或?qū)⒔ǖ南到y(tǒng)基本上采用inmarsat—c衛(wèi)星。典型的系統(tǒng)如貴州烏江流域水情自動測報系統(tǒng)和吉林云峰水電廠水情自動測報系統(tǒng)，其中貴州烏江流域水情自動測報系統(tǒng)共有49個衛(wèi)星遙測站，4個中心站，中心站之間采用vsat衛(wèi)星組成局域網(wǎng)。云峰水電廠水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:12（1個中心站、12個遙測站）。
3．北斗衛(wèi)星通信。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國自行研制、自主經(jīng)營專為我國服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由2顆工作衛(wèi)星和1顆備用衛(wèi)星組成，屬于區(qū)域性系統(tǒng)，2002年1月開始運行。
利用該衛(wèi)星的典型系統(tǒng)有陜南水利雨量監(jiān)測速報系統(tǒng)和重慶江口水情測報系統(tǒng)。其中陜南水利雨量監(jiān)測速報系統(tǒng)包括67個雨量站、14個中心站，特點是采用并行工作體制，將雨量數(shù)據(jù)同時發(fā)往14個中心站進行處理，減少中間環(huán)節(jié)，充分利用系統(tǒng)資源。重慶江口水情測報系統(tǒng)由17個雨量站、6個水位站和1個中心站組成。
（五）移動通信
1．短信息方式（sms）。短信息業(yè)務是gsm系統(tǒng)為用戶提供的一種使用手機或gsm模塊接收和發(fā)送文本消息的服務。每條短信息最多包含160字母或70個漢字。
使用該方式的典型系統(tǒng)如浙江省防汛水情自動測報系統(tǒng)和江西萬安水電廠水情自動測報系統(tǒng)，其中浙江省水利廳在全省建立上百個基于gms短消息的水情遙測站，通過gms 網(wǎng)絡 建成全省統(tǒng)一的防汛水情自動測報系統(tǒng)。江西萬安水電廠在條件合適的位置建立gms短消息遙測站，規(guī)模不大，但是具有一定的 參考 價值，因為該系統(tǒng)集超短波、衛(wèi)星和gms短消息為一體進行混合組網(wǎng)，系統(tǒng)規(guī)模較大（1:4:55）。
2．gprs方式。gprs是gsm系統(tǒng)網(wǎng)絡中以分組技術為基礎的傳輸系統(tǒng)，它能為用戶提供高達160kbit/s的數(shù)據(jù)速率，目前基于gprs的水情自動測報系統(tǒng)并不多，但是應用前景比較好。
使用該系統(tǒng)的典型系統(tǒng)有廈門市水文自動測報系統(tǒng)和廣州市三防遙測系統(tǒng)。其中廈門市水文自動測報系統(tǒng)由1個中心站、3個水位雨量站、2個水位站、18個雨量站組成，采用自報和中心站召測2種工作方式。廣州市三防遙測系統(tǒng)控制全廣州7435km范圍內(nèi)的水文遙測任務，采用gprs方式實時傳輸水情信息。
二、結(jié)語
綜上所述，水情自動測報系統(tǒng)可用的通信方式較多，每一種通信方式各有其優(yōu)缺點，在工程實際運用時，應充分利用各通信方式的優(yōu)勢，揚長避短。同時，可根據(jù)需要設置短波通信作為關鍵水文站點的備用應急通信手段。對于中小型系統(tǒng)，可根據(jù)流域特點、地形條件，對上述各種通信方式進行綜合比較后選擇確定。
參考 文獻
[1]崔玉蘭，郭治清．我國水文自動測報系統(tǒng)建設評價[j]．水文，2002，（1）．
[論文摘要] 本文比較詳細地介紹了二灘公司一個在建和一個在運行的水電站通信組網(wǎng)方式，并對各水電站到該公司電站運行集控中心的通信方式進行了構想，也對建立通信網(wǎng)管網(wǎng)的必要性進行了簡單的介紹，同時對水電站通信組網(wǎng)方式的合理性及經(jīng)濟性進行了一定的探討
1.引言
我國的（大型）水電站一般都地處高山峽谷，河床狹窄，兩岸山體地勢陡峭。自然地理條件十分惡劣。而根據(jù)地形條件和樞紐布置需要，地下廠房引水發(fā)電系統(tǒng)設在山體內(nèi)，主廠房及相應的機電設備基本布置在地下洞室內(nèi)。而根據(jù)工程需要，交通及相關隧道和洞室里程數(shù)在數(shù)十公里到一百多公里。不管是是建設期還是在運行期，水電站對通信的需求大且重要。而且水電站的站址一般都遠離通信發(fā)達的地市級城市，建站前的通信并極不發(fā)達，甚至是通信的盲區(qū)。這就要求通信網(wǎng)在建設時應根據(jù)現(xiàn)場的實際需求組建良好網(wǎng)絡架構，在保證通信暢通的前提下，節(jié)約投資，同時又能兼顧電站運行時的大部分通信，而在電站運行前，只需建設部分生產(chǎn)通信即可。下面就二灘水電開發(fā)公司在建的錦屏水電站和在運行的二灘電站的通信組網(wǎng)方式進行介紹，探討水電站通信組網(wǎng)方式的合理性，希望能為水電站的建設和運行的通信組網(wǎng)方式提供相關借鑒。
2.水電站建設期通信組網(wǎng)方式
這部分主要介紹是錦屏水電站通信組網(wǎng)方式。
2.1合理引進社會通信資源組建從施工區(qū)到通信相對發(fā)達的區(qū)域中心城市的干線傳輸網(wǎng)并建設場內(nèi)無線通信網(wǎng)絡和有線通信網(wǎng)絡
錦屏電站地處四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內(nèi)，施工場地分散，施工前期距西昌市公路里程約200km，在建站前交通極不發(fā)達，周圍無可利用的公網(wǎng)通信，建設者們根據(jù)這一條件，與涼山州所有社會通信資源提供者（電信公網(wǎng)運營商）進行了洽談，很多電信公網(wǎng)運營商因前期施工艱難、運行時維護困難、投資巨大且回收無把握而退卻，只有兩家（一家從事無線通信，一家從事有線通信）愿意，并與業(yè)主方簽訂了相關合作協(xié)議。兩家基本上各司其職、互不干涉，不產(chǎn)生不良競爭，工作的重心基本上只需放在網(wǎng)絡的運行維護上，對提高網(wǎng)絡的質(zhì)量、保證通信暢通有很大的好處。
有線通信網(wǎng)絡是負責傳統(tǒng)的PSTN和IP網(wǎng)絡系統(tǒng)，能解決固定語音通信、傳真和因特網(wǎng)等的需求，主要滿足各露天營區(qū)人員聚居的地方。
而無線通信，主要是移動通信。隨著現(xiàn)代人對手機的依賴性越來越大，加之施工現(xiàn)場場地分散，對外專用交通公路的里程很長，且公路也沒有移動信號覆蓋，故在施工區(qū)域和對外專用交通公路移動信號的覆蓋方案基本是這樣的：在露天區(qū)域，采用的是宏小區(qū)基站，采用定向天線或全向天線，這樣移動信號覆蓋的區(qū)域相對比較廣，對有山峰阻擋部分山溝無移動信號的作業(yè)區(qū)，可采取在山峰合適的地方加裝同頻或移頻轉(zhuǎn)發(fā)附近基站信號的裝置，滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的需要；在主要交通隧道和主要洞室，則采用一體化基站或直放站，采用定向天線，基站方式一般能覆蓋5公里，直放站能覆蓋1公里多一點，這要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況決定；而對于正在開挖的重要洞室，因作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境特別惡劣，可能會有強巖爆、塌方、地面涌水等安全隱患存在，因而在掌子面作業(yè)現(xiàn)場，保障通信暢通顯得尤為重要，需要覆蓋，而在該洞室的其它段，因?qū)νㄐ诺男枨蟛皇呛軓娏?，為?jié)約投資，可以不考慮覆蓋，這就可以采用根據(jù)作業(yè)面的改變而搬移直放站或一體化基站的辦法來解決作業(yè)現(xiàn)場對通信的需求。
2.2 依托高等級電壓輸電線路的OPGW（地線復合光纜）建設干線傳輸線路
這種輸電線路主要是110KV電力線路，指的是從地市級電網(wǎng)的某個變電站到施工區(qū)域的某個變電站，在電站建設期，為施工現(xiàn)場提供電源，而在電站運行期，是需要作為電站的備用電源而永久留下來的，這趟線路是需要業(yè)主投資，業(yè)主可以與地市電業(yè)局共用OPGW的纖芯，OPGW這種光纜可靠性和安全性都很高，故障率極低，基本不需維護。錦屏工地對外OPGW光纜從建成到現(xiàn)在還沒出現(xiàn)過中斷的問題?？紤]地市級電網(wǎng)通信需求和業(yè)主自己通信的需求，一般建議使用16芯的OPGW。其中業(yè)主使用的部分，在滿足自己需要的前提下，可以考慮提供給進入施工區(qū)電信公網(wǎng)運營商作為備用路由。這是因為從通信相對發(fā)達的地方到電站施工現(xiàn)場，這些區(qū)域經(jīng)常發(fā)生泥石流、塌方、飛石等，往往這些事故發(fā)生時，運營商通信光纜經(jīng)常被砸斷，并且一般是幾處同時被砸斷，經(jīng)常造成施工現(xiàn)場與外部通信中斷，少則幾小時，多則幾天才能搶通。如果業(yè)主能將自己的這部分光纜提供幾芯給電信運營商（包括以后電站運行時），作為施工現(xiàn)場到外面匯接局的備用路由，通信暢通的保障率將為大大提高。
2.3依托場內(nèi)施工電網(wǎng)合理建設自有的場內(nèi)臨永結(jié)合通信網(wǎng)
水電站建在高山峽谷中，施工場地特別分散，錦屏電站尤其如此，場內(nèi)散布了14個變電站或開關站為施工提供相關電源，而且還有不下10處散集的施工人員居住處，因分布分散，部分是電信運行商不愿意進行有線通信覆蓋的，因為投資大且沒有什么收益，而這些點的大部分點，如一些變電站，是在電站運行期還需留下來繼續(xù)使用的，因而通信問題是需要永久解決的，因此，在連接各變電站的電力線路上架設OPGW光纜或ADSS光纜，組建自有的場內(nèi)臨永結(jié)合通信網(wǎng)是十分必要的，這不但能給自用工程施工工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、大壩施工監(jiān)視系統(tǒng)等提供通信網(wǎng)絡，也能給電信運行商提供通信備用通道，能很好地解決場內(nèi)內(nèi)部通信的需求。 2.4 應急通信的建設
這主要指的是衛(wèi)星通信，相對前面而言，這部分通信網(wǎng)的就不用建設了，只需購買不同的衛(wèi)星終端，數(shù)量足夠即可。這在工程前期特別重要，因為那時前面的所述的通信網(wǎng)絡基本還沒建成，對外溝通就指靠它們了，當然在前面那些網(wǎng)絡建成之后也能備不時之需。
3.水電站運行時的通信組網(wǎng)方式
3.1二灘水電站的通信組網(wǎng)方式介紹
二灘水電站的通信組網(wǎng)方式主要有如下三種：
3.1.1與四川省調(diào)之間的直接連接。這部分由二（灘）—自(貢)—成（都）微波和川西南OPGW光纖環(huán)網(wǎng)（屬四川電網(wǎng)）組成。因為現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡都趨向于光纖網(wǎng)，故二—自—成微波鏈路基本不傳輸重要的電力數(shù)據(jù)業(yè)務。二灘電站是作為川西南OPGW光纖環(huán)網(wǎng)的一個網(wǎng)元，所以，四川省調(diào)所需的二灘水電站的所有運行相關的數(shù)據(jù)信息是通過這個主用通道來傳輸?shù)?。當然二灘水電站與四川省調(diào)之間的調(diào)度、行政電話是通過這兩個通道來連接的。
3.1.2通過電信公網(wǎng)到四川省調(diào)。因為，目前電信行業(yè)幾乎所有的干線鏈路都是由光纖環(huán)網(wǎng)組成。這部分鏈路主要是租用2M電路專用通道（二灘—四川省調(diào)）作為電力運行相關數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膫溆猛ǖ馈?/p>
這兩個通道相互備用，能很好地保障電站電力相關運行數(shù)據(jù)信息準確、安全地傳輸?shù)秸{(diào)度。
3.1.3通過攀枝花電信公網(wǎng)傳輸語音和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息。
這個通道主要是滿足員工日常生活和工作中對語音和網(wǎng)絡信息的需求。
4.各電站到二灘公司集控中心通信組網(wǎng)方式的構想
目前，二灘公司集控中心還在籌建中，因為，到時該集控中心要集中監(jiān)視和控制二灘公司所有電站機組的運行狀態(tài)等，故電站到集控中心的通信（主要解決電力生產(chǎn)的數(shù)據(jù)傳輸）是很重要的，通過對3的介紹，相信大家也知道了怎么解決，那就是向四川電網(wǎng)專用通信網(wǎng)及電信公網(wǎng)分別租用相應2M電路，組成相互熱備用通道，滿足電力生產(chǎn)需要。
5.建立通信網(wǎng)管網(wǎng)
通信網(wǎng)管網(wǎng)能很好地監(jiān)控到通信設施及設備的運行狀態(tài)，對及時發(fā)現(xiàn)通信設施及設備的故障和減少通信中斷時間是很好的手段。特別是在電站建設期，施工環(huán)境灰塵大、施工車輛時常撞斷通信光纜及撞壞通信設備、時有發(fā)生的施工正常非正常停電等，這些都市導致通信局部中斷的因素，當然這些主要是指運用商的通信網(wǎng)絡。因而不管是在運營商的通信網(wǎng)絡還是在業(yè)主的通信網(wǎng)絡，不管是在干線還是在支線通信網(wǎng)絡，建立通信網(wǎng)管網(wǎng)，監(jiān)控通信設施及設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)通信設施及設備的故障，減少通信中斷時間，這是保障通信暢通是十分必要的。
6.結(jié)語
雅礱江的水電站工程項目是我國西電東送的骨干電源之一，加之這些水電站基本地處偏僻，自然條件惡劣，為提高雅礱江流域水電站的施工管理水平和保證電站發(fā)電及防汛的安全穩(wěn)定運行，電站與電網(wǎng)調(diào)度及本公司集控中心等的通信暢通就尤為重要，錦屏電站施工通信網(wǎng)完全組建完之后，錦屏電站施工現(xiàn)場與外界的通信就沒有中斷過，而二灘電站與四川省調(diào)的各種通信也沒有出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象。因此，在雅礱江的水電站建設期以電信運營商通信網(wǎng)為主，以業(yè)主建設通信網(wǎng)為輔，并相互提供網(wǎng)絡支持，而在電站運行期，通過租用電網(wǎng)專用通信網(wǎng)和電信公網(wǎng)的2M電路來解決電站到集控中心通信，這種通信網(wǎng)絡組網(wǎng)方式是合理的，也是經(jīng)濟的，對保障通信暢通提供了強力的支持。
參考文獻：
論文摘要:介紹變電站內(nèi)存在的各種干擾和無線傳感器網(wǎng)絡使用的直接序列擴頻技術，并對無線傳感器網(wǎng)絡應用于變電站中這種高電磁干擾環(huán)境中可行性進行論證。
0引言
目前，變電站系統(tǒng)自動化正成為一種不可改變的趨勢，其監(jiān)控和通信系統(tǒng)的重要性日益凸顯。變電站現(xiàn)有測控系統(tǒng)多采用有線通信方式，但是，有線通信的弊端是顯而易見的，例如傳輸線鋪設復雜、不易檢修和維護，長距離傳輸線易受電磁千擾的影響等等。而無線通信則具有運行可靠、安裝靈活。成本低廉等優(yōu)點，尤其是在需要實時監(jiān)控變電站信息的情況下，無線通信更是具有極大的優(yōu)勢。
現(xiàn)有無線通信方式主要有ieee802.11b/g、藍牙、zigbee. gprs/gsm等。而zigbee技術更是以安全性高、響應時間快、占用系統(tǒng)資源低、成本低以及能耗低等諸多優(yōu)點成為變電站實時監(jiān)控系統(tǒng)中首選的無線通信技術。zigbee技術是專門針對無線傳感器開發(fā)的，無線傳感器網(wǎng)絡在變電站中的應用研究尚處于起步階段，其研究重點主要放在配電網(wǎng)自動化以及溫度、電能在線監(jiān)測方面，然而，變電站高強電磁環(huán)境對無線傳感器網(wǎng)絡通信的影響的研究還相對缺失。因此本文對變電站的干擾和無線傳感器網(wǎng)絡的調(diào)制技術進行研究，對無線傳感器網(wǎng)絡在變電站中的應用的可行性進行論證。
1變電站中的電盛千擾
變電站內(nèi)部具有復雜的電磁環(huán)境，因此必須對各種典型的電磁干擾源進行詳細的分析。變電站存在的典型的電磁干擾源有:50hz工頻電磁場;設備出口短路引起的脈沖磁場;電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;sf6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。其中工頻電磁場和脈沖磁場對無線信號基本不會產(chǎn)影響。
1. 1靜電放電和局部放電
兩個具有不同靜定電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進行放電的現(xiàn)象就是靜電放電。當外加電壓在電氣設備中產(chǎn)生的場強，足以使絕緣區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內(nèi)未形成固定放電通道的這種放電現(xiàn)象，稱為局部放電。兩者都是小絕緣間隙、小能量放電的擊穿。
這兩種放電產(chǎn)生輻射干擾在幾百khz以內(nèi)，且能量低，衰減快，因此對無線通信不會造成影響。
1.2電暈放電和空氣擊穿放電
電力導線在高壓強電場作用下，可能對周圍空間產(chǎn)生游離放電的電暈。導線表面的機械損傷、污染微?；蛘邔Ь€附近的水滴、灰塵等，都會引起導線表面曲率變化，從而使得點位梯度達到空氣介質(zhì)的擊穿介質(zhì)。因此，在電力系統(tǒng)的實際運行中電暈的產(chǎn)生幾乎是不可避免的。
由圖1可見電暈放電的輻射信號主要集中在78mhz和180mhz附近的兩個包絡內(nèi)，并且最大信號強度僅為一40dbmw。
由圖2可知空氣間隙擊穿產(chǎn)生的電磁場帶寬較寬，主要集中在600mhz以下，并且干擾信號的強度很小，即使在580:mhz頻率附近也只有-35dbmw。
1.3開關操作干擾
變電站內(nèi)斷路器、隔離開關等一次設備在投切操作或開關故障電流時，由于感性負載的存在，開關觸頭開斷時，產(chǎn)生的電弧的熄滅和重燃可能在母線或線路上引起含有多個頻率分量的衰減振蕩波，通過母線或設備間的連線將暫態(tài)電磁場的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈沖電磁場。設備操作干擾主要有sf6間隙擊穿和真空間隙擊穿所產(chǎn)生的輻射信號。
圖3. 4可知sf6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的干擾信號覆蓋頻段很寬，且在整個頻帶范圍內(nèi)電磁信號的強度比較強，在2. 4ghz頻段，電磁信號的強度約為一40dbmw。
2無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡的擴頻技術
2.1 zigbee協(xié)議
無線傳感器網(wǎng)絡應用的zigbee協(xié)議的框架是建立在ieee802. 15. 4標準之上，ieee802. 15. 4定義}zigbee的物理層和媒體訪問層。ieee802. 15. 4定義了兩個物理層標準，分別是2. 4ghz物理層和868月i5mhz物理層。兩個物理層都基于直接序列擴頻(dsss)技術，主要完成能量檢測、鏈路質(zhì)量指示、信道選擇以及數(shù)據(jù)發(fā)送和接收等功能。無線傳感器網(wǎng)絡輸出2.4ghzism頻段直接序列擴頻信號，輸出功率大于一17dbm，工作頻段2. 405^2. 480ghz 。
2. 2直接序列擴頻技術
擴頻是利用與信息無關的為隨機碼，通過調(diào)制的方法將己調(diào)制的頻譜寬度擴展到比原調(diào)制信號的帶寬寬得多的過程。常用的擴頻技術有調(diào)頻、混合擴頻和直接序列擴頻等。無線傳感器網(wǎng)絡采用直接序列擴頻技術。
直接序列擴頻系統(tǒng)就是用具有高碼率的偽隨機(pn)序列，在發(fā)送端擴展信號的頻譜，在接受端用相同的pn序列對信號進行解擴，還原出原始信號。
3變電站干擾對傳感器網(wǎng)絡的形晌
變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300mhz低頻部分、2. 4~2. 5ghz同頻帶寬。
1)電暈放電和空氣擊穿所產(chǎn)生的低頻干擾的頻帶離無線傳感器網(wǎng)絡的工作頻段2. 4ghz很遠，并且強度小于一40dbmw，可以通過低通濾波器進行處理，因此對無線傳感器網(wǎng)絡的無線通信基本沒有影響。
2) sf6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的電磁干擾在2. 405ghz~2. 485ghz頻帶內(nèi)也有較強的信號存在，在間隙擊穿電壓為i5kv左右時電磁強度達到一40dbmv。變電站現(xiàn)場的擊穿電壓可能會更高，電磁強度也就更高，因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網(wǎng)絡通信的影響是很小的，這可以通過兩方面說明:
①無線傳感器網(wǎng)絡應用的直接序列擴頻技術，直接序列擴頻技術的抗干擾能力是由于接收機將擴頻后的信號再次與擴頻碼相乘還原出原始信號，同時干擾信號也在接收端與擴頻碼相乘從而將其頻帶展寬，干擾信號能量也就分散到很寬的頻帶上，這樣2. 405ghz~2. 485ghz頻帶內(nèi)只有很小部分干擾信號能量，因此同頻噪聲對于無線傳感器網(wǎng)絡通信干擾是微乎其微的。
②sf6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產(chǎn)生瞬態(tài)電磁千擾，這種干擾只能持續(xù)很短的時間，因此對無線傳感器網(wǎng)絡的干擾也是瞬間的，瞬態(tài)電磁干擾結(jié)束，無線傳感器網(wǎng)絡也恢復正常。
除電磁干擾外，變電站內(nèi)還存在不可忽略的多徑干擾.由于變電站中大量的金屬設備和柱狀物容易反射射頻信號，使得接收端接收到的信號包括了多個不同傳輸路徑的折射或反射信號，從而造成多徑干擾。多徑會導致信號的衰落、相移和分解，這對以信號能量為判斷標準的無線系統(tǒng)必將產(chǎn)生很大的影響。但是直接序列擴頻技術對于抗多徑干擾有很大的優(yōu)勢，其中很大程度上取決于擴頻通信中所采用的偽隨機序列的周期相關特性，因為隨機序列具有類似白噪聲一般的尖銳自相關性，在接收端解擴是可以有效地抑制多徑信號的干擾，達到提高信噪比和通信質(zhì)量的目的。標準dsss接收機通過較佳的相關器自動選擇幅度最大的波形信號，比與之鎖定同步，從而降低多徑干擾。因此無線傳感器網(wǎng)絡應用的直接序列擴頻技術可以很好的抑制多徑干擾。
[關鍵詞]居家安全；zigbee；智能檢測
中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0256-01
在日常生活中，有時我們會擔心電器電源是否關閉、煤氣或天然氣閥是否關好、門窗是否鎖好等，而目前相關的檢測系統(tǒng)僅用于現(xiàn)代化程度較高的公寓或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，成本高昂，不能滿足大眾居家生活和規(guī)模較小的個體經(jīng)濟生產(chǎn)的需要，鑒于此，我們希望能夠設計一種簡單、經(jīng)濟、實用、靈活，能夠走進大眾生活的解決方案。
1 技術實現(xiàn)
1.1 系統(tǒng)架構
居家安全智能檢測系統(tǒng)是一款基于ZigBee組網(wǎng)的集多功能一體的檢測裝置?，F(xiàn)目前主要由一個中央處理器、GSM短信通知模塊、還有四個檢測模塊（溫度采集模塊、家用電器開關檢測模塊、可燃氣體檢測模塊、家庭意外著火檢測模塊）組成。
中央處理器采用mini2440開發(fā)板控制，這是一款低價實用的ARM9開發(fā)板。我們通過系統(tǒng)移植將Linux系統(tǒng)移植到開發(fā)板，使用QT、C++編程實現(xiàn)簡單的界面控制軟件，再移植到開發(fā)板上實現(xiàn)主控顯示的功能。
1.2 方案選擇
系統(tǒng)功能的實現(xiàn)主要涉及三方面的內(nèi)容：傳感器，無線網(wǎng)絡，人機交互。
傳感器
系統(tǒng)能夠識別的內(nèi)容有：是否有電流，是否有火災的可能，是否有可燃氣體的泄露。市面上已經(jīng)有相應的傳感器，可以直接輸出數(shù)字信號，主控芯片可以依據(jù)廠家提供的技術手冊進行辨別。
信號的傳送
信號的傳送主要包含兩個部分：室內(nèi)局域交互，室外遠程交互。
室內(nèi)局域交互
主要包括傳感器數(shù)據(jù)的采集上傳，動作命令的下達。就功能實現(xiàn)而言，應在室內(nèi)搭建局域網(wǎng)絡。方案設計涉及有線、無線的選擇和多種的無線技術的取舍。
（1）無線與有線
無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡速度與以太網(wǎng)相當，一個 AP 最多可支持多達上百個用戶的接入，最大傳輸范圍可達到幾十公里，具有以下的鮮明特點：
具有高移動性，通信范圍不受環(huán)境條件的限制，拓寬了網(wǎng)絡的傳輸范圍。在有線局域網(wǎng)中，兩個站點的距離在使用銅纜（粗纜）時被限制在 500m ，即使采用單模光纖也只能達到 3000 m ，而無線局域網(wǎng)中兩個站點間的距離可達到50km 。
無線技術的取舍
目前在智能家居行業(yè)中，較為主流的無線技術一共有三種：WiFi、藍牙、和ZigBee。
（1）WiFi技術
基于WiFi技術的智能家居產(chǎn)品最為常見，其優(yōu)勢在于傳輸速率快，且產(chǎn)品成本低，生活中也最為普及，對用戶來說，基于WiFi的智能家居組合最為省事，購買設備直接組網(wǎng)即可。
凡事都存在兩面性，WiFi雖然傳輸快、普及廣，但也存在著自身的技術劣勢：其最大的問題要屬安全性非常低，無線穩(wěn)定性弱；功耗大也是其弱點之一，將導致其在家居領域的應用受限，例如智能門鎖、紅外轉(zhuǎn)發(fā)控制器、各種傳感器等不適宜使用；此外，WiFi的組網(wǎng)能力也相對較低，目前WiFi網(wǎng)絡的實際規(guī)模一般不超過16個設備，而實際家居環(huán)境中，僅開關、照明、家電的數(shù)量就已遠遠多于16個，顯然發(fā)展空間受到了一定的限制。
（2）Zigbee技術
ZigBee技術的安全性很高，至今全球尚未出現(xiàn)一起破解先例。其安全性源于其系統(tǒng)性的設計：采用AES加密（高級加密系統(tǒng)），嚴密程度相當于銀行卡加密技術的12倍；其次，Zigbee采用蜂巢結(jié)構組網(wǎng)，每個設備均能通過多個方向與網(wǎng)關通信，網(wǎng)絡穩(wěn)定性高；另外，其網(wǎng)絡容量理論節(jié)點為65300個，足夠滿足家庭網(wǎng)絡覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等仍能全面覆蓋；最后，Zigbee具備雙向通訊的能力，不僅能發(fā)送命令到設備，同時設備也會把執(zhí)行狀態(tài)反饋回來，這對終端使用體驗至關重要，尤其是安防設備，倘若你點擊了關門，卻不知道門是否真的已經(jīng)鎖上，將會帶來多大的安全隱患；此外，Zigbee采用了極低功耗設計，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用10年以上，節(jié)能環(huán)保。
（3）藍牙技術
大家對藍牙技術的熟知，恐怕要屬手機上的藍牙功能了。其功耗以及成本都介于WiFi與Zigbee兩者之間，但傳輸距離最短，屬于一種點對點、短距離的通訊方式，因在移動設備或較短距離間傳輸，故藍牙產(chǎn)品會提供一些較為私人化的使用體驗，例如藍牙耳機、藍牙音箱、智能秤等，由于其傳輸距離較短，所以并不適合組建龐大的家庭網(wǎng)絡。
綜合考慮后，采用Zigbee技術進行局域網(wǎng)絡的搭建。
GSM應用
GSM模塊，是將GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨立的操作系統(tǒng)、是一部手機開發(fā)人員使用ARM或者單片機通過RS232串口與GSM模塊通信，使用標準的AT命令來控制GSM模塊實現(xiàn)各種無線通信功能?；贕SM模塊產(chǎn)品的開發(fā)往往都是基于ARM平臺，使用嵌入式系統(tǒng)進行開發(fā)。有些GSM模塊具有“開放內(nèi)置平臺”功能，可以讓客戶將自己的程序嵌入到模塊內(nèi)的軟件平臺中。直接使用由正點原子開發(fā)的GSM模塊。該模塊以ATK-SIM900A為核心，可以直接通過串口與主控芯片進行交互[4]。GSM模塊通過AT指令進行通訊，本系統(tǒng)主要用到AT發(fā)短信指令“AT+CMGF=1”、“AT+CMGS=“手機號””。
2 項目總結(jié)
2.1 社會價值評估
（1）該系統(tǒng)的開發(fā)代表了當下嵌入式設備的新趨勢，我們不再從零開始，而是借鑒和整合現(xiàn)有的成果。隨著社會生活的不斷發(fā)展，人們對于智能化設備的要求也越來越高，開發(fā)的難度和復雜度也越來越大。模塊式產(chǎn)品的出現(xiàn)，使嵌入式設開發(fā)人員不必糾結(jié)于每個底層的實現(xiàn)，而能夠?qū)⒕杏诜桨傅脑O計和芯片的代碼的編寫，或直接整合現(xiàn)有的版塊，開發(fā)出更復雜的產(chǎn)品。
（2）居家安全智能檢測系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術應用于大眾生活的嘗試。我們將不同的內(nèi)容整合到一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)集中管理，如電流，煤氣，煙霧，進一步的電視，電腦，微波爐，門禁等。若能夠獲得相應的研發(fā)支持，可以在生活中產(chǎn)生良好的效益。
2.2 功能拓展
（1）加入網(wǎng)絡的版塊，實現(xiàn)當下移動應用的需要；
（2）可以加入門禁，警報等實現(xiàn)閉環(huán)居家控制功能；
（3）Zigbee節(jié)點的放置應參照應用系統(tǒng)環(huán)境，合理地安排布局。
3 結(jié)論
本論文提出的基于Zigbee的家居安全智能檢測系統(tǒng)，通過物物相聯(lián)實現(xiàn)即時將家里的情況快速自行處理，當發(fā)生意外時通過短信通知房主，實現(xiàn)了智能安全的監(jiān)測和防護，為現(xiàn)代家居提供進一步的理論支撐與技術指導。
參考文獻
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[2]李從華，江蕓.有線通信技術與無線通信的優(yōu)劣對比分析[J].信息技術應用研究：2012（5）
[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優(yōu)點，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。目前，光纖光纜已經(jīng)進入了有線通信的各個領域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領域。綜述我國光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展。
近年來，光纖通信技術得到了長足的發(fā)展，新技術不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應用范圍
不斷擴大。
一、我國光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)狀
（一）普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進一步優(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654 規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653 規(guī)定的色散位移單模光纖實現(xiàn)了這樣的改進。
（二）核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構，目前已停止使用。
（三）接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用，目前在我國已有少量的使用。
（四）室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、 數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認為至少應包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內(nèi)，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
（五）電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構。ADSS光纜因其可以單獨布放，適應范圍廣，在當前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網(wǎng)絡也是人們不懈追求的夢想。
（一）超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6 Tbit/的 WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術，與 WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復用（PDM）技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應能力較強，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關鍵技術中。
（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應相互平衡，因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產(chǎn)生和應用技術使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100 Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE，光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能 EDFA 方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。
（三）全光網(wǎng)絡。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡結(jié)點處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前，全光網(wǎng)絡的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以 WDM技術與光交換技術為主的光網(wǎng)絡層，建立純粹的全光網(wǎng)絡，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡的核心，也是通信技術發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻
[1]辛化梅、李忠，論光纖通信技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 山東師范大學學報（自然科學版），2003，（04）
【關鍵詞】礦山生產(chǎn)；物聯(lián)網(wǎng)；技術研究
1引言
物聯(lián)網(wǎng)是隨著生產(chǎn)自己自動化的不斷發(fā)展而別引入到企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)當中，從字面上不難理解，網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的網(wǎng)絡組合，其中包含了兩方面的含義，第一，物聯(lián)網(wǎng)肯定是以互聯(lián)網(wǎng)絡為技術基礎而實現(xiàn)的，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術實現(xiàn)生產(chǎn)管理和調(diào)配。第二，所有在網(wǎng)絡上的延伸和發(fā)展都是以物為主要內(nèi)容，及時進行信息的交換和傳輸來實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的運行。其實在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，還有很多的新技術正在不斷的引入進來，例如FRID射頻技術，紅外感應器、全球定位系統(tǒng)等等這些最先進的信息通信手段，通過所有技術的整合來實現(xiàn)對物品的智能化定位，跟蹤和管理。
物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應用擴展，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的連接，方便識別、管理和控制。
當前，物聯(lián)網(wǎng)在很多領域都得到了研究和應用，如智能交通、機場監(jiān)控、太湖水質(zhì)監(jiān)控、森林火險監(jiān)控等。而在煤礦行業(yè)中，礦井環(huán)境惡劣，各種事故常有發(fā)生，因此，在煤礦井下建設物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，對礦井下環(huán)境進行實時精密監(jiān)測，對人員安全與位置進行精確定位，對于提高煤礦生產(chǎn)力水平，改善工作環(huán)境，有重大意義。
2物聯(lián)網(wǎng)在煤礦安全中應用分析
2.1我國煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國煤炭資源豐富，勞動力廉價，在國際市場競爭中本應占有優(yōu)勢，但由于我國煤炭儲存條件復雜，煤礦自動化水平低，井下用人多，生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)采用的技術比較落后，功能單一，再加上管理等因素，使得生產(chǎn)成本高，安全形勢不容樂觀。全國煤礦事故死亡人數(shù)居高不下，百萬噸死亡率大大高于世界主要產(chǎn)煤國家平均水平，嚴重影響了煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和社會的穩(wěn)定。
2.2物聯(lián)網(wǎng)在煤礦安全生產(chǎn)中的必要性
“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和信息基礎設施分開。對煤礦安全生產(chǎn)而言，在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，瓦斯、CO等各類傳感器、電纜、電氣機械設備、鋼筋混凝土等等，所有這些將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎設施，基于物聯(lián)網(wǎng)絡可以對煤礦復雜環(huán)境下生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的人員、機器、設備和基礎設施實施更加實時有效的協(xié)同管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)概念為建立煤礦安全生產(chǎn)與預警救援新體系提出了新的思路和方法。
如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術解決煤礦生產(chǎn)中人員安全環(huán)境的感知問題，解決礦山災害狀況的預測預報、減少或避免重大災害事故的發(fā)生，解決安全生產(chǎn)的智能控制；礦山物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展潮流以及研究的核心內(nèi)容是什么；如何形成產(chǎn)業(yè)標準等。這都是物聯(lián)網(wǎng)工程需要解決的問題。
2.3煤礦井下安全生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)需求
目前多數(shù)礦井裝備有安全監(jiān)控系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)，但監(jiān)測、定位范圍小，精度差，無
法了解井下詳細信息，在設計煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時，希望煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)能在兼容以上兩
套系統(tǒng)的基礎上，實現(xiàn)如下功能：
（1）定位功能，井下人員和車輛向系統(tǒng)發(fā)送位置信息，系統(tǒng)上位機可以得知礦工和井下礦車的位置；
（2）環(huán)境參數(shù)采集功能，井下甲烷、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，會嚴重影響整個礦井的生產(chǎn)安全，工人工作環(huán)境，因此，需要對井下的每個巷道進行環(huán)境監(jiān)測，并把采集的數(shù)據(jù)上傳至上位機分析記錄；
（3）數(shù)據(jù)傳輸功能，若礦井有一處發(fā)生礦難，井下礦工需及時知道信息，并規(guī)劃逃生路線，同時還可與其他礦工和井上人員發(fā)送消息，相互交流；
（4）系統(tǒng)需要有良好的擴展性和兼容性，便于增添新功能，如網(wǎng)絡電話、網(wǎng)絡監(jiān)控攝像頭等設備。
根據(jù)以上功能對系統(tǒng)的要求，煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要在井下安裝無線設備，無線信號范圍覆蓋井下大部分區(qū)域；每一名礦工均需攜帶終端，可以與無線設備進行通信，接入系統(tǒng)；礦車、采煤機等大型設備需要裝備定位卡；還需一些環(huán)境參數(shù)采集終端，可以將采集的數(shù)據(jù)傳至系統(tǒng)。
與此同時，煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)還有其特殊的性能要求：在煤礦井下環(huán)境中，設備數(shù)量多，人員多，通信沖突情況時有發(fā)生，井下巷道距離長，拓撲結(jié)構復雜多變，地熱效果明顯，溫度和濕度值較高，對網(wǎng)絡可靠性要求高等。
3物聯(lián)網(wǎng)在煤礦生產(chǎn)與物流中應用
3.1人員、設備定位與管理系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)
由主要標識卡、讀卡器、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、上位機與系統(tǒng)軟件組成，標識卡由個人佩帶，目前國內(nèi)的煤炭企業(yè)大都已經(jīng)安裝了人員定位系統(tǒng)，可以接入到物流信息化系統(tǒng)管理平臺，設備定位與管理系統(tǒng)與人員定位與系統(tǒng)相同，共用讀卡器、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、上位機與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件，以標識卡的不同分組來區(qū)分人與設備，標識卡懸掛或粘貼在設備上。
3.2機車定位與管理系統(tǒng)
目前我國煤礦井下機車定位主要以有線通信方式為主，對于有軌機車，目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式的實現(xiàn)，由于技術、成本與現(xiàn)場安裝環(huán)境的限制，定位繼電器無法高密度大量安裝，所以只能在道岔、車站等少數(shù)關鍵位置實現(xiàn)定位，機車運行途中的精確定位無法實現(xiàn)；近年來有些使用WiFi或Zigbee技術進行定位的嘗試，但由于這些定位技術的核心為基于對無線信號場強相對強弱的分析來實現(xiàn)定位，由于煤礦井下的特殊性，定位環(huán)境為鏈型的封閉巷道環(huán)境，難以象地面一樣通過對多基準點的無線信號場強的測量與計算獲得精確的定位，被定位物體在一個地點只能探測到1～2個基準點，現(xiàn)場環(huán)境中的遮擋、環(huán)境中的移動物體與電磁干擾導致定位精度很差，對移動機車的定位精度非常低。
3.3物流信息化系統(tǒng)平臺
物流信息化系統(tǒng)平臺通過對物流、人流、車流、危險品過程數(shù)據(jù)的集成、加工處理，在安全生產(chǎn)管理和實時過程控制之間架起一座橋梁，達到兩者之間的信息交換和緊密集成。在關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎上，實現(xiàn)各應用系統(tǒng)的集成、管理和信息共享、交互。通過該平臺可以將企業(yè)分散的物流、人流、危險品等各子系統(tǒng)實現(xiàn)有機的整合，增加監(jiān)測監(jiān)控、告警、存儲、分發(fā)、業(yè)務流程管理、協(xié)同作業(yè)管理、統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)分析等附加功能，實現(xiàn)多級、分層、實時以及任意位置的監(jiān)控與管理。
4結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)技術是一個新興技術，其技術應用還不是很成熟，但是隨著時間的推移，科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術的作用將日益完善，特別在我國支柱產(chǎn)業(yè)—煤礦中將發(fā)揮相當大的作用。
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信息化時代，通信技術和設備飛速發(fā)展，如何使通信工程專業(yè)的畢業(yè)生能更快的適應社會需求，必須對通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行改革，面向應用型人才培養(yǎng)，對通信工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式進行研究探索。
【關鍵詞】
通信工程；應用型；研究
依據(jù)學校指導性意見、教育部頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》（2012版）中關于“通信工程專業(yè)表述為基礎，結(jié)合學校辦學定位。從2015年5月份開始了通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行了修訂，成果顯著?，F(xiàn)總結(jié)如下：
1研究的主要內(nèi)容
1.1科學定位，明確人才培養(yǎng)目標
在制定人才培養(yǎng)的過程中，我們遵照學院的“科學定位，明確人才培養(yǎng)目標”的原則，我們首先進行了通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)的論證工作，我們調(diào)研了遼寧省內(nèi)與通信相關的公司，了解到了通信產(chǎn)業(yè)的背景、企業(yè)的需求方向。其次，結(jié)合通信行業(yè)的崗位需求、社會需求、學院培養(yǎng)目標我們進行了專業(yè)生產(chǎn)崗位群類型分析，分別從無線通信、計算機網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)傳輸三個行業(yè)類別出發(fā)，進行了各自的崗位職責分析以及崗位能力需求分析，并建立了通信工程專業(yè)相關的工作崗位群分析表，最終總結(jié)出來通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標。
1.2結(jié)合實際、建立培養(yǎng)要求
首先，我們明確了通信工程專業(yè)的學生應獲得能力要求。第一方面是學習研究的能力，包括自學能力，信息獲取能力和學生交流能力。第二方面是技術應用的能力，包括基本實驗能力，信息分析、處理能力，知識遷移能力，工程實踐能力和設計開發(fā)能力，其中基本實驗能力是通過電工實驗、電子技術綜合實驗、自動控制系統(tǒng)綜合實驗等方面的訓練學生應具備獨立完成實驗的能力。信息分析、處理能力是發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力；獲取信息并對它進行加工處理，使之成為有用信息并出去的過程的能力。知識遷移能力是將所學知識應用到新的情境，解決新問題時所體現(xiàn)出的一種素質(zhì)和能力，包含對新情境的感知和處理能力、舊知識與新情境的鏈接能力、對新問題的認知和解決能力等層次。工程實踐能力是通過校內(nèi)教師與企業(yè)工程師聯(lián)合指導,使學生在工程現(xiàn)場直接參加工程項目實踐，實現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合，不僅拓寬了學生的就業(yè)門路，還為企業(yè)解決了工程技術問題，設計開發(fā)能力實現(xiàn)校企雙贏。為生產(chǎn)新的產(chǎn)品、裝置，建立新的工藝和系統(tǒng)而進行實質(zhì)性的改進工作的能力。最后一方面是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，包括團隊協(xié)作、組織管理、人際交往能力和研發(fā)創(chuàng)新能力。其次，我們圍繞著通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標明確了通信工程專業(yè)的學生應獲得的具體知識結(jié)構，第一方面扎實的公共基礎知識、包括數(shù)學知識，思想政治，外語，體育等基礎知識；第二方面是專業(yè)基礎知識，地基的牢固性決定了上層建筑的穩(wěn)定性，因此根據(jù)通信工程專業(yè)制定了通信工程專業(yè)的基礎知識應該包含電路基礎知識，信號與信息處理，通信基礎知識；第三方面是專業(yè)知識，包括計算機網(wǎng)絡通信知識，有線通信，嵌入式等知識；最后一個方面是綜合素質(zhì)知識包括計算機，外語，團隊協(xié)作組織協(xié)調(diào)等知識。再次，我們圍繞著通信工程專業(yè)所需要的工作崗位素質(zhì)建立了工作崗位素質(zhì)支撐體系，該體系從職業(yè)道德素養(yǎng)，愛國敬業(yè)精神和社會責任，健康的身心素質(zhì)，人文科學素養(yǎng)，人文科學素養(yǎng)，工程素質(zhì)，技能素質(zhì)，管理素質(zhì)這幾方面出發(fā)，通過思想道德修養(yǎng)與法律基礎的學習加強學生的職業(yè)道德素養(yǎng)，通過中國近現(xiàn)代史綱要的學習加強學生愛國敬業(yè)精神和社會責任感。在健康身心素質(zhì)方面，制定健康教育方面的活動。通過基本原理和思想道德修養(yǎng)與法律基礎的學習培養(yǎng)學生的人文科學素養(yǎng)。通過單片機原理及應用、通信原理課程設計等方面的學習對學生工程素質(zhì)進行支撐。通過電路分析基礎，模擬電子技術，信號與系統(tǒng)等專業(yè)課的學習對學生技能素質(zhì)方面進行支撐。我們通過軍訓，畢業(yè)實習等活動對管理素質(zhì)方面進行支撐，最終我們確立了畢業(yè)生應獲得的具體知識、能力和素質(zhì)。
1.3遵循培養(yǎng)應用人才，制定教學體系
根據(jù)這些能力我們要制定出相應的人才培養(yǎng)教育教學體系。教學計劃包括學分匯總表，學期教學計劃，教學進程表，理論課程匯總表和工程實踐環(huán)節(jié)。我們立足通信工程專業(yè)的特點建立了專業(yè)核心課程，如信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、通信原理、高頻電子線路、單片機原理及應用、計算機網(wǎng)絡及通信技術、光纖通信等。通過專業(yè)核心課的學習，培養(yǎng)專業(yè)基礎扎實的本科人才。同時我們根據(jù)就業(yè)需求將通信工程專業(yè)分為三個專業(yè)方向，分別為無線通信方向，計算機通信方向，數(shù)據(jù)傳輸方向，并根據(jù)不同的專業(yè)方向設立了特色專業(yè)方向課。無線通信方向我們設立了移動通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、專用無線通信系統(tǒng)、微波技術與天線、無線傳感器網(wǎng)絡與應用等課程。計算機通信方向，我們設立了數(shù)字圖像處理、多媒體通信、語音信號處理、嵌入式系統(tǒng)及應用、數(shù)據(jù)庫原理等課程。數(shù)據(jù)傳輸方向我們設立了IP電話原理、電視與視頻技術、數(shù)據(jù)通信、信息理論與編碼等課程。
1.4結(jié)合學校辦學定位，加強工程實踐環(huán)節(jié)
1)前三年的實踐能力培養(yǎng)方案包括實驗教學體系改革設計；建設通信工程專業(yè)平臺；與企業(yè)加強合作；鼓勵學生參加各種科技競賽、不斷提高教師的指導能力與水平，提高教師工程教育能力，改善教學方法；課程設計的實現(xiàn)原則；課程設計的特色創(chuàng)新。
2)第七學期集中實踐組織方案，第七學期為集中實踐階段。要充分利用校企合作與校企聯(lián)合辦學的資源優(yōu)勢，廣泛建立校外實習基地，有組織的安排學生到這些實習基地進行實習。
3)第八學期為畢業(yè)設計（論文）時間，共12周，計12學分。在畢業(yè)設計組織方案中包括畢業(yè)設計的質(zhì)量要求、畢業(yè)設計的組織管理、畢業(yè)設計（論文）選題、畢業(yè)設計（論文）指導、畢業(yè)設計的答辯等環(huán)節(jié)。
2人才培養(yǎng)方案修訂過程中遇到的問題
1)在市場調(diào)研階段，認真開展工作，但在調(diào)研報告提交時，由于本人理解有誤，未能將前期的調(diào)研結(jié)果按學院的要求格式完整的展示出來，造成通信工程專業(yè)的調(diào)研報告嚴重缺乏規(guī)范性、內(nèi)容過于簡單。
2)在提綱撰寫階段，由于有些老師有課，存在系領導開會不能保證全部在場，導致在信息的傳達以及提綱最新版本發(fā)送過程中，存在不是最新版本的情況。針對此問題，采取解決的辦法是，無論哪名老師修訂為最新版本后，都先傳給專業(yè)負責人，然后再由專業(yè)負責人傳給系領導。
3)存在通信工程專業(yè)相關課程的教學目標以及內(nèi)容把握不是很好。
4)在培養(yǎng)方案匯報階段，存在的問題是將通信原理課程放到了專業(yè)課中。在匯報當天，學院領導指出：應夯實基礎，不要拘泥于學分的限制。針對這種情況，系領導帶領通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案組員，積極研討，最后將通信原理課程調(diào)整到專業(yè)基礎課中。
3結(jié)束語
論文摘要：如今的安防通信網(wǎng)絡中存在著各種不安全因素，如無線竊聽、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務后抵賴等。文章從移動通信網(wǎng)絡中的不安全因素和移動通信網(wǎng)絡中的安全技術兩個方面講述了它們的特點。
1安防移動通信網(wǎng)絡中的不安全因素
無線電通信網(wǎng)絡中存在著各種不安全因素，如無線竊聽、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務后抵賴等等。安防移動通信網(wǎng)絡作為無線電通信網(wǎng)絡的一種類型，同樣存在著這些不安全因素。由于安防移動通信網(wǎng)絡的特殊性，它還存在著其他類型的不安全因素。下面將從移動通信網(wǎng)絡的接口、網(wǎng)絡端和移動端三個部分分析其不安全因素以及在安防移動通信網(wǎng)絡中的具體表現(xiàn)形式及其危害。
1．1無線接口中的不安全因素
在安防移動通信網(wǎng)絡中，移動站與固定網(wǎng)絡端之間的所有通信都是通過無線接口來傳輸?shù)?，但無線接口是開放的，作案者可通過無線接口竊聽信道而取得其中的傳輸信息，甚至可以修改、插入、刪除或重傳無線接口中的消息，達到假冒移動用戶身份以欺騙網(wǎng)絡終端的目的。根據(jù)攻擊類型的不同，又可分為非授權訪問數(shù)據(jù)、非授權訪問網(wǎng)絡服務、威脅數(shù)據(jù)完整性三種攻擊類型。
非授權訪問數(shù)據(jù)類攻擊。非授權訪問數(shù)據(jù)類攻擊的主要目的在于獲取無線接口中傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)或信令數(shù)據(jù)。其方法有以下幾種：竊聽用戶數(shù)據(jù)——獲取用戶信息內(nèi)容；竊聽信令數(shù)據(jù)——獲取網(wǎng)絡管理信息和其他有利于主動攻擊的信息；無線跟蹤——獲取移動用戶的身份和位置信息，實現(xiàn)無線跟蹤；被動傳輸流分析——猜測用戶通信內(nèi)容和目的；主動傳輸流分析——獲取訪問信息。
非授權訪問網(wǎng)絡服務類攻擊。在非授權訪問網(wǎng)絡服務類攻擊中，攻擊者通過假冒一個合法移動用戶身份來欺騙網(wǎng)絡端，獲得授權訪問網(wǎng)絡服務并逃避付費，由被假冒的移動用戶替攻擊者付費。
威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊。威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊的目標是無線接口中的用戶數(shù)據(jù)流和信令數(shù)據(jù)流，攻擊者通過修改、插入、刪除或重傳這些數(shù)據(jù)流來達到欺騙數(shù)據(jù)接收方的目的，完成某種攻擊意圖。
1．2網(wǎng)絡端的不安全因素
在安防移動通信網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡端的組成比較復雜。它不僅包含許多功能單元，而且不同單元之間的通信媒體也不盡相同。所以安防移動通信網(wǎng)絡端同樣存在著一些不可忽視的不安全因素，如線竊聽、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務后抵賴等。按攻擊類型的不同，可分為四類。
非授權訪問數(shù)據(jù)類攻擊。非授權訪問數(shù)據(jù)類攻擊的主要目的在于獲取網(wǎng)絡端單元之間傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)和信令數(shù)據(jù)，具體方法如下：竊聽用戶數(shù)據(jù)——獲取用戶通信內(nèi)容；竊聽信令數(shù)據(jù)——獲取安全管理數(shù)據(jù)和其他有利于主動攻擊的信息；假冒通信接收方——獲取用戶數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)和其他有利于主動攻擊的信息；被動傳輸流分析——獲取訪問信息；非法訪問系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)——獲取系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)，如合法用戶的認證參數(shù)等。
非授權訪問網(wǎng)絡服務類攻擊。 非授權訪問網(wǎng)絡服務類攻擊的主要目的是訪問網(wǎng)絡并逃避付款，具體的表現(xiàn)形式如下：假冒合法用戶——獲取訪問網(wǎng)絡服務的授權；假冒服務網(wǎng)絡——訪問網(wǎng)絡服務;假冒歸屬網(wǎng)絡——獲取可以假冒合法用戶身份的認證參數(shù)；濫用用戶職權——不付費而享受網(wǎng)絡服務；濫用網(wǎng)絡服務職權——獲取非法盈利。
威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊。安防移動通信網(wǎng)絡端的威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊不僅包括無線接口中的那些威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊(因為BSS與MSC之間的通信接口也可能是無線接口)，而且還包括有線通信網(wǎng)絡，具體表現(xiàn)如下：操縱用戶數(shù)據(jù)流——獲取網(wǎng)絡服務訪問權或有意干擾通信；操縱信令數(shù)據(jù)流——獲取網(wǎng)絡服務訪問權或有意干擾通信；假冒通信參與者——獲取網(wǎng)絡服務訪問權或有意干擾通信；操縱可下載應用——干擾移動終端的正常工作；操縱移動終端——干擾移動終端的正常工作；操縱網(wǎng)絡單元中存儲的數(shù)據(jù)——獲取網(wǎng)絡服務訪問權或有意干擾通信。
1．3服務后抵賴類攻擊
服務后抵賴類攻擊是在通信后否認曾經(jīng)發(fā)生過此次通信，從而逃避付費或逃避責任，具體表現(xiàn)如下：付費抵賴——拒絕付費；發(fā)送方否認——不愿意為發(fā)送的消息服務承擔付費責任；接收方抵賴——不愿意為接收的消息服務承擔付費責任。
1．4移動端的不安全因素
安防移動通信網(wǎng)絡的移動端是由移動站組成的。移動站不僅是移動用戶訪問移動通信網(wǎng)的通信工具，它還保存著移動用戶的個人信息，如移動設備國際身份號、移動用戶國際身份號、移動用戶身份認證密鑰等。移動設備國際身份號IMEI是代表一個唯一地移動電話，而移動用戶國際身份號和移動用戶身份認證密鑰也對應一個唯一的合法用戶。
由于移動電話在日常生活中容易丟失或被盜竊，由此給移動電話帶來了如下的一些不安全因素：使用盜竊或撿來的移動電話訪問網(wǎng)絡服務，不用付費，給丟失移動電話的用戶帶來了經(jīng)濟上的損失；不法分子若讀出移動用戶的國際身份號和移動用戶身份認證密鑰，那么就可以"克隆"許多移動電話，并從事移動電話的非法買賣，給移動電話用戶和網(wǎng)絡服務商帶來了經(jīng)濟上的損失；不法分子還會更改盜竊或撿來的移動電話的身份號，以此防止被登記在丟失移動電話的黑名單上等。
1．5攻擊風險類
安防移動通信網(wǎng)絡中的威脅還有無線竊聽、假冒攻擊、完整犯、業(yè)務否認和移動電話攻擊等內(nèi)容。
具體描述如下：無線竊聽——竊聽無線信道中傳送的用戶身份號、用戶數(shù)據(jù)和信令信息； 假冒攻擊——假冒移動用戶欺騙網(wǎng)絡端和假冒網(wǎng)絡端欺騙移動用戶； 完整犯——更改無線通信控制信道中傳送的信令信息；業(yè)務否認——移動用戶濫用授權、網(wǎng)絡端服務提供商偽造賬單；移動電話攻擊——偷竊移動電話、更改移動電話身份號和克隆移動電話。
2安防移動通信網(wǎng)絡中的安全技術
從第一代模擬安防移動通信網(wǎng)到第二代數(shù)字安防移動通信網(wǎng)的運行經(jīng)驗證明：安防移動通信網(wǎng)絡中存在的各種不安全因素不僅威脅到移動用戶的隱私和經(jīng)濟利益，而且嚴重地影響安防移動通信網(wǎng)絡的正常運行，并損害到服務商和網(wǎng)絡運行商的經(jīng)濟利益。為了保護各個方面的利益，安防移動通信網(wǎng)絡必須采用相應的安全措施，提供足夠的安全技術級別服務。
2．1認證性安全技術業(yè)務
認證性安全技術業(yè)務可分為3類，具體描述如下：用戶身份認證性的目的一鑒別移動用戶身份，防止假冒用戶；網(wǎng)絡身份認證性的目的一鑒別網(wǎng)絡身份，防止主動攻擊者假冒網(wǎng)絡進行欺騙；信令數(shù)據(jù)的完整性檢測的目的-保護無線信道中傳送的信令信息完整性，防止被他人篡改。
2．2應用層安全技術業(yè)務
上述兩類安全業(yè)務是在移動通信網(wǎng)絡的訪問層提供。隨著安防移動通信網(wǎng)絡服務類別的增多和電子商貿(mào)的發(fā)展，在應用層增設了安全技術業(yè)務，其具體描述如下：實體身份認證——兩個應用實體互相認證對力的身份；數(shù)據(jù)源認證——接收方應用實體認證數(shù)據(jù)確實來自于發(fā)送方；數(shù)據(jù)完整性認證——接收方應用實體確認接收到的數(shù)據(jù)沒有被篡改；數(shù)據(jù)保密性——保護兩個應用實體之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)端到端的保密性，防止流分析；數(shù)據(jù)接收證明——發(fā)送方應用實體認證可證明接收方確實收到了應用數(shù)據(jù)。
2．3移動電話保護
移動電話生產(chǎn)商為每部移動電話分配一個全球唯一的國際移動設備號IMEI，每當移動電話訪問移動通信網(wǎng)絡，它必須傳IMEI給網(wǎng)絡端設備號登記處EIR；EIR檢查該IMEI是否在丟失和失竊移動電話的"黑名單"上，若在則EIR就傳一個信令將該移動電話鎖起來，此時使用者自己不能開鎖，就不能繼續(xù)使用這個移動電話，這個方法在很大程度上防止了非法用戶用撿來或偷來的移動電話濫用網(wǎng)絡服務而由丟失移動電話的合法用戶付費的情況。但是也有一些不法分子應用高科技工具改變偷來的電話的IMEI，從而通過"黑名單"檢查。為防止修改移動電話的IMEI，移動電話生產(chǎn)商通常將IMEI設置在一個保護單元，即具有物理防撬功能的只讀存儲器。
【論文摘要】經(jīng)過20多年的發(fā)展，中興和華為等中國電信設備制造企業(yè)通過不懈的努力，已經(jīng)在很多重要技術領域取得重大突破。中國的電信設備制造企業(yè)在成功地實現(xiàn)了從優(yōu)秀企業(yè)到卓越企業(yè)的跨越之后，下一個關鍵的挑戰(zhàn)是如何使企業(yè)基業(yè)常青。本文認為，要想獲得長久的發(fā)展，中國的電信設備制造企業(yè)必須進一步加強技術實力、市場運營能力和資本運營能力。
華為在20年前還是作坊式的小企業(yè)，如今銷售額達到160億美元；中興通訊由一間300萬元成立的小公司成長為年收入510億元人民幣的大型企業(yè)。為什么這兩個曾經(jīng)不起眼的企業(yè)卻創(chuàng)造了驚人的業(yè)績？如何能使這些初步獲得成功的企業(yè)基業(yè)常青？本文對此進行了分析和探討。
一、中國通訊設備制造企業(yè)成功的因素分析
1、華為技術。（1）清晰的戰(zhàn)略定位。從華為公司的發(fā)展歷程可以看出，華為多年來一直堅持專業(yè)化戰(zhàn)略，在產(chǎn)品開發(fā)上一直實施業(yè)內(nèi)聞名的“壓強戰(zhàn)略”，在決定成功的關鍵技術上“以超過主要競爭對手的強度配置資源，要么不做，要做就極大地集中人力、物力和財力，實現(xiàn)重點突破”。20多年的發(fā)展中，“壓強戰(zhàn)略”始終貫穿于華為的研發(fā)、營銷和企業(yè)文化建設等多各環(huán)節(jié)，這種清晰的專業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略定位讓華為心無旁鶩地致力于基礎通訊設備的研發(fā)，最終被思科列為未來最具競爭力的對手。
（2）強大的技術研發(fā)能力。中國沒有哪一家通信企業(yè)能像華為這樣每年都拿出超過銷售額10%的資金用于專門的產(chǎn)品研發(fā)，對一個前途未卜的3G持續(xù)投資上百億美元進行開發(fā)。華為這個在中國土生土長的民營企業(yè)在NGN網(wǎng)絡的研發(fā)上達到世界領先水平，順利實現(xiàn)由中低端路由器向高端路由器的轉(zhuǎn)換，最終擁有和國際通訊巨頭同場競技的實力。
（3）強勢企業(yè)文化。華為公司奉行的是“狼性文化”， 狼的三大特性：敏銳的嗅覺；不屈不撓、奮不顧身的進攻精神；群體奮斗?！袄切晕幕钡闹饕憩F(xiàn)是：華為在產(chǎn)品研發(fā)上大手筆投入，為開發(fā)產(chǎn)品而不計成本；為了企業(yè)持續(xù)發(fā)展，積極進行像狼一樣的市場攻伐?！度A為基本法》第一條就寫道：“通過無依賴的市場壓力傳遞，使內(nèi)部機制永遠處于激活狀態(tài)”。狼性文化促使華為始終為了自身的進步不停奮斗著。
（4）強大的市場營銷能力。華為的營銷戰(zhàn)在業(yè)界歷來以快、狠、準著稱，不管是在創(chuàng)業(yè)初期推行的“農(nóng)村包圍城市”還是在發(fā)展過程中令對手嘆為觀止的客戶關系經(jīng)營，華為的目標只有一個：拿到訂單，占領市場。作為公認的“營銷帝國”，華為總能采用最有效的營銷模式快速占領市場。
2、中興通訊。（1）明確的戰(zhàn)略定位。與華為的專業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略不同，中興一貫將自己的戰(zhàn)略定位在多元化、差異化上。20多年來中興通訊一向采取低成本穩(wěn)定發(fā)展戰(zhàn)略，至今成為惟一擁有全套自主開發(fā)、自主品牌基站及交換系統(tǒng)的中國廠商。在研發(fā)與營銷投入上，中興并不像華為那么大手筆，中興租用的辦公樓都是不顯眼的辦公樓。
（2）市場導向，而非產(chǎn)品導向。2003年中興的銷售額曾歷史性地超過了華為。中興超越華為主要在CDMA和小靈通兩個產(chǎn)品上，表面上這只是兩個產(chǎn)品的問題，但實際卻是戰(zhàn)略的問題。中國聯(lián)通最開始選擇IS-95A增強型CDMA技術而放棄CDMA1X這種更為先進的技術，其重要原因是建設經(jīng)營CDMA網(wǎng)絡的國家大都采用IS-95A技術。中興認準中國必然會采用成熟的技術而非最先進的技術才能保證網(wǎng)絡的安全可靠。
中興通訊開發(fā)小靈通產(chǎn)品可說是運用了“藍海戰(zhàn)略”。雖然小靈通被認為是被淘汰的技術，但中興通訊還是決定專門從事小靈通產(chǎn)品的設計和研發(fā)。在中興看來，中國農(nóng)村面積廣闊，固定電話需求較少，用戶分布零散，但仍然需要鋪設大量的線路，纜線維護成本較高，小靈通通信可以解決有線通信實施過程中的難題。事實證明中興通訊公司的決策是正確的，小靈通為中興創(chuàng)造了豐厚的利潤。
（3）“中庸之道”的企業(yè)文化。從中興的發(fā)展歷程可以看出，中興一直采取穩(wěn)中求進、低成本開發(fā)的戰(zhàn)略，這與中興的“中庸文化”有著密切關系。首先，中興能夠把握國內(nèi)市場的每一個熱點。從GSM、CDMA到小靈通以及到現(xiàn)在的TD-SCDMA，中興幾乎能夠把握每一個國內(nèi)市場的熱點。如在手機終端產(chǎn)品呈爆發(fā)性增長的2002年，中興通訊也沒被落下。中興通訊是國內(nèi)唯一提供GSM、CDMA和PHS三大系列產(chǎn)品的手機生產(chǎn)企業(yè)，在CDMA、PHS手機上獲利豐厚。其次，中興擁有齊全的產(chǎn)品線。據(jù)說中興擁有世界上最齊全的產(chǎn)品線，“不將雞蛋都放在一個籃子里”是中興始終堅持的做法。
二、中國電信設備制造企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的問題分析
1、性價比優(yōu)勢喪失。華為、中興在海外市場的成功，很大程度上歸于利用國內(nèi)的人力成本優(yōu)勢，向電信市場提供更具性價比的電信解決方案，挑戰(zhàn)成本極限。據(jù)統(tǒng)計，歐洲企業(yè)研發(fā)人員的年均工作時間只有1300—1400小時，而華為研發(fā)人員的年均工作時間卻達到了2750小時，是歐洲同行的兩倍。與此同時，華為研發(fā)的人均費用只有2.5萬美元/年，而歐洲企業(yè)研發(fā)的人均費用大約為12—15萬美元/年，是華為的6倍。正是依靠不計多干、苦干，華為在產(chǎn)品響應速度和客戶服務方面反應較快，研發(fā)投入產(chǎn)出比接近大多數(shù)西方公司的10倍，這就是華為低成本的核心所在。
電信設備企業(yè)的幾次大兼并，愛立信兼并馬可尼、阿爾卡特與朗訊合并、諾基亞與西門子合并，除了增強產(chǎn)品線和擴大市場覆蓋范圍的考慮以外，最大的希望還是節(jié)省成本。當華為還在奮力追趕北電、朗訊等二流電信設備商時，全球的電信設備市場只剩下愛立信、阿爾卡特—朗訊、諾基亞—西門子、思科和摩托羅拉等五大玩家，華為以前產(chǎn)品的性價比優(yōu)勢逐步消失，而完成整合的巨頭們下一步的目標則必然會對準華為。
2、缺乏市場應變的戰(zhàn)略管理能力。國際電信巨頭在短時間內(nèi)完成合并使我們看到了他們優(yōu)秀的戰(zhàn)略管理和實施的能力。這種能力體現(xiàn)在對市場的清晰和完整的認識，對行業(yè)發(fā)展趨勢的有效把握，對市場挑戰(zhàn)和威脅的及時預警，對企業(yè)自身定位和戰(zhàn)略的理性的思考。
中國企業(yè)剛剛進入國際化競爭，在靈敏度和企業(yè)戰(zhàn)略應變上還需要加強。雖然華為也曾與馬可尼談判過收購，也曾同西門子商量過兼并，但是都沒有成功。由于中國企業(yè)應對變化的戰(zhàn)略不夠明確和肯定，在落實的細節(jié)上過多地糾纏、猶豫不定，并且缺少跨國并購經(jīng)驗的經(jīng)驗，導致了落實行動的遲緩。
3、技術研發(fā)能力不足。由于外國企業(yè)申請的專利太多，目前在許多領域已經(jīng)形成了堅實的技術壁壘，如當前移動通信領域大部分專利仍掌握在日、美、韓等國手中，而且這些國家都擁有移動通信領域的世界級企業(yè)，如三星、松下、愛立信、日本電氣、高通等，專利的申請人也多是這些企業(yè)?，F(xiàn)在由中國提交并被采納為國際標準的數(shù)量較少，領域狹窄。在20世紀90年代以前，國外的大制造企業(yè)的科研投入一般為年銷售額的4%左右，進入90年代后這種投入明顯加大，為10%左右。近年為了研究和開發(fā)3G移動技術和其他新技術，國外有的大公司對移動通信的科技投入提升到16%。就科研投入的比例而言，中國一些大的通信設備制造商的科研投入比例也相當大，但由于中國通信設備制造商的生產(chǎn)規(guī)模無法與國外大型制造商相比，所以從絕對值看，目前國內(nèi)通信設備制造商的科研投入仍然很少，與國外存在較大的差距?？萍纪度氲蛯е铝酥袊ㄐ胖圃炱髽I(yè)自主開發(fā)創(chuàng)新能力的薄弱，
三、結(jié)論
經(jīng)過20多年的發(fā)展，中興和華為這樣的中國電信設備制造企業(yè)通過自己不懈的努力，已經(jīng)在很多重要技術領域取得重大突破，但在規(guī)模、技術、品牌等方面與跨國企業(yè)的差距依然很大。中國的電信設備制造企業(yè)在成功地實現(xiàn)了優(yōu)秀到卓越的跨越之后，下一個關鍵的挑戰(zhàn)是如何使企業(yè)能基業(yè)常青。中國的電信設備制造企業(yè)必須進一步加強技術實力、市場運營能力和資本運營能力，這樣才能在激烈的國際市場競爭中保證企業(yè)的長久生存和發(fā)展。
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