能量計(jì)量論文精選(九篇)

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第1篇：能量計(jì)量論文范文

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量技術(shù)性能指標(biāo)分析與研究

1.引言

隨著Internet技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求空前增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)也變得越來(lái)越復(fù)雜。不斷增加的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)和應(yīng)用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)沉重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降。這就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)進(jìn)行提取與分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行改善和提高。因此網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量便應(yīng)運(yùn)而生。發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置,并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在危險(xiǎn)，更加有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的驗(yàn)證和控制，對(duì)服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行量化、比較和驗(yàn)證，是網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的主要目的。

2.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的概念

2.1網(wǎng)絡(luò)性能的概念

網(wǎng)絡(luò)性能可以采用以下方式定義[1]:網(wǎng)絡(luò)性能是對(duì)一系列對(duì)于運(yùn)營(yíng)商有意義的，并可用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置、操作和維護(hù)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量所得到的結(jié)果。可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)性能是與終端性能以及用戶(hù)的操作無(wú)關(guān)的，是網(wǎng)絡(luò)本身特性的體現(xiàn)，可以由一系列的性能參數(shù)來(lái)測(cè)量和描述。

2.2網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的概念

對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行度量和描述的工具就是網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。IETF和ITU-T都各自定義了一套性能參數(shù)，并且還在不斷的補(bǔ)充和修訂之中。

2.2.1性能參數(shù)的制定原則

網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的制定必須遵循如下幾個(gè)原則：

1)性能參數(shù)必須是具體的和有明確定義的；

2)性能參數(shù)的測(cè)量方法對(duì)于同一參數(shù)必須具有可重復(fù)性，即在相同條件下多次使用該方法所獲得的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該相同；

3)性能參數(shù)必須具有公平性，即對(duì)同種網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果不應(yīng)有差異而對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果則應(yīng)出現(xiàn)差異；

4)性能參數(shù)必須有助于用戶(hù)和運(yùn)營(yíng)商了解他們所使用或提供的IP網(wǎng)絡(luò)性能；

5)性能參數(shù)必須排除人為因素；

2.2.2ITU-T定義的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)

ITU-T對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的定義[2]包括：

1)IP包傳輸延遲(PacketTransferDelay,IPTD)

2)IP包時(shí)延變化(IPPacketDelayVariation,IPDV)

3)IP包誤差率(IPPacketErrorRateIPER)

4)IP包丟失率(IPPacketLassRate,IPLR)

5)虛假I(mǎi)P包率(SpuriousIPPacketRate)

6)流量參數(shù)(Flowrelatedparameters)

7)業(yè)務(wù)可用性(IPServiceAvailability)

2.2.3IETF定義的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)

IETF將性能參數(shù)[3]稱(chēng)為“度量(Metric)。由IPPM(IPPerformanceMetrics)工作組來(lái)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)性能方面的研究及性能參數(shù)的制定。IETF對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的定義包括：

1)IP連接性

2)IP包傳送時(shí)延

3)IP包丟失率

4)IP包時(shí)延變化

5)流量參數(shù)

2.3網(wǎng)絡(luò)性能結(jié)構(gòu)模型

從空間的角度來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)整體性能可以分為兩種結(jié)構(gòu)：立體結(jié)構(gòu)模型和水平結(jié)構(gòu)模型。

2.3.1立體結(jié)構(gòu)模型

IP網(wǎng)絡(luò)就其協(xié)議棧來(lái)說(shuō)是一個(gè)層次化的網(wǎng)絡(luò)，因此，對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能的研究也可以按照一種自上而下的方法進(jìn)行。可以以IP層的性能為基礎(chǔ)，來(lái)研究IP層不同性能與上層不同應(yīng)用性能之間的映射關(guān)系。

2.3.2水平結(jié)構(gòu)模型

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能，用戶(hù)主要關(guān)心的是端到端的性能，因此從用戶(hù)的角度來(lái)看，可以利用水平結(jié)構(gòu)模型來(lái)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的端到端性能進(jìn)行分析。

3.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的方法

網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量涉及到許多內(nèi)容，如采用主動(dòng)方式還是被動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)量；發(fā)送測(cè)量包的類(lèi)型；發(fā)送與截取測(cè)量包的采樣方式；所采用的測(cè)量體系結(jié)構(gòu)是集中式還是分布式等等。

3.1測(cè)量包

網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中，影響測(cè)量結(jié)果的一個(gè)重要因素就是測(cè)量數(shù)據(jù)包的類(lèi)型。

3.1.1P類(lèi)型包

類(lèi)型P是對(duì)IP包類(lèi)型的一種通用的聲明。只要一個(gè)性能參數(shù)的值取決于對(duì)測(cè)量中采用的包的類(lèi)型，那么參數(shù)的名稱(chēng)一定要包含一個(gè)具體的類(lèi)型聲明。

3.1.2標(biāo)準(zhǔn)形式的測(cè)量包

在定義一個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)時(shí)，應(yīng)默認(rèn)測(cè)量中使用的是標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的包。比如可以定義一個(gè)IP連通性度量為：“IP某字段為0的標(biāo)準(zhǔn)形式的P類(lèi)型IP連通性”。在實(shí)際測(cè)量中，很多情況下包長(zhǎng)會(huì)影響絕大多數(shù)性能參數(shù)的測(cè)量結(jié)果，包長(zhǎng)的變化對(duì)于不同目的的測(cè)量來(lái)說(shuō)影響也會(huì)不一樣。3.2主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量方式

最常見(jiàn)的IP網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法有兩類(lèi):主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。這兩種方法的作用和特點(diǎn)不同，可以相互作為補(bǔ)充。

3.2.1主動(dòng)測(cè)量

主動(dòng)測(cè)量是在選定的測(cè)量點(diǎn)上利用測(cè)量工具有目的地主動(dòng)產(chǎn)生測(cè)量流量，注入網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)流的傳送情況來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)的性能。主動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)測(cè)量過(guò)程的可控性比較高，靈活、機(jī)動(dòng)，易于進(jìn)行端到端的性能測(cè)量；缺點(diǎn)是注入的測(cè)量流量會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)本身的運(yùn)行情況，使得測(cè)量的結(jié)果與實(shí)際情況存在一定的偏差，而且測(cè)量流量還會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。主動(dòng)測(cè)量在性能參數(shù)的測(cè)量中應(yīng)用十分廣泛，目前大多數(shù)測(cè)量系統(tǒng)都涉及到主動(dòng)測(cè)量。

要對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量，需要一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，這種主動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)一般包括以下四個(gè)部分:測(cè)量節(jié)點(diǎn)（探針）、中心服務(wù)器、中心數(shù)據(jù)庫(kù)和分析服務(wù)器。有中心服務(wù)器對(duì)測(cè)量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，由測(cè)量節(jié)點(diǎn)執(zhí)行測(cè)量任務(wù)，測(cè)量數(shù)據(jù)由中心數(shù)據(jù)庫(kù)保存，數(shù)據(jù)分析則由分析服務(wù)器完成。

3.2.2被動(dòng)測(cè)量

被動(dòng)測(cè)量是指在鏈路或設(shè)備(如路由器，交換機(jī)等)上利用測(cè)量設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不需要產(chǎn)生多余流量的測(cè)量方法。被動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)在于理論上它不產(chǎn)生多余流量，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；其缺點(diǎn)在于被動(dòng)測(cè)量基本上是基于對(duì)單個(gè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，很難對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端的性能進(jìn)行分析，并且可能實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)量過(guò)大，另外還存在用戶(hù)數(shù)據(jù)泄漏等安全性和隱私問(wèn)題。

被動(dòng)測(cè)量非常適合用來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量。

3.2.3主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量的結(jié)合

主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量各有其優(yōu)、缺點(diǎn)，而且對(duì)于不同的性能參數(shù)來(lái)說(shuō)，主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量也都有其各自的用途。因此，將主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量相結(jié)合將會(huì)給網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量帶來(lái)新的發(fā)展。

3.3測(cè)量中的抽樣

3.3.1抽樣概念

抽樣，也叫采樣，抽樣的特性是由抽樣過(guò)程所服從的分布函數(shù)所決定的。研究抽樣，主要就是研究其分布函數(shù)。對(duì)于主動(dòng)測(cè)量，其抽樣是指發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)包的過(guò)程；對(duì)于被動(dòng)測(cè)量來(lái)說(shuō)，抽樣則是指從業(yè)務(wù)流量中采集測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程。

3.3.2抽樣方法

依據(jù)抽樣時(shí)間間隔所服從的分布，抽樣方法可分為很多種，目前比較常用的抽樣方法是周期抽樣、隨機(jī)附加抽樣和泊松抽樣[4]。周期抽樣是一種最簡(jiǎn)單的抽樣方式，每隔固定時(shí)間產(chǎn)生一次抽樣。因?yàn)楹?jiǎn)單，所以應(yīng)用的很多。但它存在以下一些缺點(diǎn):測(cè)量容易具有周期性、具有很強(qiáng)的可預(yù)測(cè)性、會(huì)使被測(cè)網(wǎng)絡(luò)陷入一種同步狀態(tài)。隨機(jī)附加抽樣的抽樣間隔的產(chǎn)生是相互獨(dú)立的，并服從某種分布函數(shù)，這種抽樣方法的優(yōu)劣取決于分布函數(shù)：當(dāng)時(shí)間間隔以概率1取某個(gè)常數(shù)，那么該抽樣就退化為周期抽樣。隨機(jī)附加抽樣的主要優(yōu)點(diǎn)在于其抽樣間隔是隨機(jī)產(chǎn)生的，因此可以避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生同步效應(yīng)，它的主要缺點(diǎn)是由于抽樣不是以固定間隔進(jìn)行，從而導(dǎo)致頻域分析復(fù)雜化。

在RFC2330中，推薦泊松抽樣，它的時(shí)間間隔符合泊松分布，它的優(yōu)點(diǎn)是：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果的無(wú)偏估計(jì)、測(cè)量結(jié)果不可預(yù)測(cè)、不會(huì)產(chǎn)生同步現(xiàn)象。但是，由于指數(shù)函數(shù)是無(wú)界的，因此泊松抽樣有可能產(chǎn)生很長(zhǎng)的抽樣間隔，因此，實(shí)際應(yīng)用中可以限定一個(gè)最大間隔值，以加速抽樣過(guò)程的收斂。

4.性能指標(biāo)的測(cè)量與分析

4.1連接性

連接性[5]也稱(chēng)可用性、連通性或者可達(dá)性，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)的基本能力或?qū)傩?，不能稱(chēng)為性能，但I(xiàn)TU-T建議可以用一些方法進(jìn)行定量的測(cè)量。目前還提出了連通率的概念，根據(jù)連通率的分布狀況建立擬合模型。

4.2延遲

延遲的定義是[6]：IP包穿越一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)段所經(jīng)歷的時(shí)間。延遲由固定延遲和可變延遲兩部分組成[7][8]。固定延遲基本不變，由傳播延遲和傳輸延遲構(gòu)成；可變延遲由中間路由器處理延遲和排隊(duì)等待延遲兩部分構(gòu)成。對(duì)于單向延遲測(cè)量要求時(shí)鐘嚴(yán)格同步，這在實(shí)際的測(cè)量中很難做到，許多測(cè)量方案都采用往返延遲，以避開(kāi)時(shí)鐘同步問(wèn)題。

往返延遲的測(cè)量方法是：入口路由器將測(cè)量包打上時(shí)戳后，發(fā)送到出口路由器。出口路由器一接收到測(cè)量包便打上時(shí)戳，隨后立即使該數(shù)據(jù)包原路返回。入口路由器接收到返回的數(shù)據(jù)包之后就可以評(píng)估路徑的端到端時(shí)延。4.3丟包率

丟包率的定義是[9]：丟失的IP包與所有的IP包的比值。許多因素會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)被丟棄，例如數(shù)據(jù)包的大小以及數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鏈路的擁塞狀況等。

為了評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的丟包率，一般采用直接發(fā)送測(cè)量包來(lái)進(jìn)行測(cè)量。對(duì)丟包率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估與預(yù)測(cè)則需要一定的數(shù)學(xué)模型。目前評(píng)估網(wǎng)絡(luò)丟包率的模型主要有貝努利模型、馬爾可夫模型和隱馬爾可夫模型等等[10]。貝努利模型是基于獨(dú)立同分布的，即假定每個(gè)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)被丟棄的概率是不相關(guān)的，因此它比較簡(jiǎn)單但預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度以及可靠性都不太理想。但是，由于先進(jìn)先出的排隊(duì)方式的采用，使得包丟失之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，即在傳輸過(guò)程中，包被丟失受上一個(gè)包丟失的影響相當(dāng)大。假定用隨機(jī)變量Xi代表包的丟失事件，Xi=0表示包丟失，而Xi=1表

示包未丟失。則第i個(gè)包丟失的概率為P[Xi|Xi-1,Xi-2,…Xi-n],Xi-1,Xi-2,...Xi-n取所有的組合情況。當(dāng)N=2時(shí)，該Markov鏈退化為著名的Gilbert模型。隱馬爾可夫模型是對(duì)馬爾可夫模型的改進(jìn)。

MayaYajnik等人所作的172小時(shí)的測(cè)量試驗(yàn)[11]結(jié)果表明，在不同的數(shù)據(jù)采樣間隔下（20ms,40ms,80ms,160ms）采用三種不同的丟包率分析模型進(jìn)行分析得到的結(jié)果完全不同，在不同的估計(jì)精確度的要求下實(shí)驗(yàn)結(jié)果也各有不同。因此，目前需要能夠精確描述丟包率的數(shù)學(xué)模型。

4.4帶寬

帶寬一般分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當(dāng)一條路徑（通路）中沒(méi)有其它背景流量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠提供的最大的吞吐量。對(duì)瓶頸帶寬的測(cè)量一般采用包對(duì)(packetpair)技術(shù)，但是由于交叉流量的存在會(huì)出現(xiàn)“時(shí)間壓縮”或“時(shí)間延伸”現(xiàn)象，從而會(huì)引起瓶頸帶寬的高估或低估。另外，還有包列等其它測(cè)量技術(shù)。

可用帶寬是指在網(wǎng)絡(luò)路徑（通路）存在背景流量的情況下，能夠提供給某個(gè)業(yè)務(wù)的最大吞吐量。因?yàn)楸尘傲髁康某霈F(xiàn)與否及其占用的帶寬都是隨機(jī)的，所以可用帶寬的測(cè)量比較困難。一般采用根據(jù)單向延遲變化情況可用帶寬進(jìn)行逼近。其基本思想是：當(dāng)以大于可用帶寬的速率發(fā)送測(cè)量包時(shí)，單向延遲會(huì)呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，而以小于可用帶寬的速率發(fā)送測(cè)量包時(shí)，單向延遲不會(huì)變化。所以，發(fā)送端可以根據(jù)上一次發(fā)送測(cè)量包時(shí)單向延遲的變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)整此次發(fā)送測(cè)量包的速率，直到單向延遲不再發(fā)生增大趨勢(shì)為止，然后用最近兩次發(fā)送測(cè)量包速率的平均值來(lái)估計(jì)可用帶寬

瓶頸帶寬反映了路徑的靜態(tài)特征，而可用帶寬真正反映了在某一段時(shí)間內(nèi)鏈路的實(shí)際通信能力，所以可用帶寬的測(cè)量具有更重要的意義。

4.5流量參數(shù)

ITU-T提出兩種流量參數(shù)作為參考：一種是以一段時(shí)間間隔內(nèi)在測(cè)量點(diǎn)上觀測(cè)到的所有傳輸成功的IP包數(shù)量除以時(shí)間間隔，即包吞吐量；另一種是基于字節(jié)吞吐量：用傳輸成功的IP包中總字節(jié)數(shù)除以時(shí)間間隔。

Internet業(yè)務(wù)量的高突發(fā)性以及網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，使得網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性，建立流量模型越發(fā)變得重要。早期的網(wǎng)絡(luò)流量模型，是經(jīng)典流量模型，也即借鑒PSTN的流量模型，用poisson模型描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的流量,以及后來(lái)的分組火車(chē)模型，Markov模型等等。隨著網(wǎng)絡(luò)流量子相似性的發(fā)現(xiàn)，基于自相似模型的流量建模研究也取得了不少進(jìn)展和得到了廣泛的應(yīng)用,譬如分形布朗運(yùn)動(dòng)模型和分形高斯噪聲模型以及小波理論分析等等。高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)巨大的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行直接測(cè)量幾乎不可能，同時(shí)，大量的流量日志也使流量分析變得相當(dāng)困難。為了解決這一問(wèn)題，近幾年，流量抽樣測(cè)量研究已成為高速網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量的研究重點(diǎn)。

5．網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的展望

網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中還有許多關(guān)鍵技術(shù)值得研究。例如：?jiǎn)蜗驕y(cè)量中的時(shí)鐘同步問(wèn)題；主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量的抽樣算法研究；多種測(cè)量工具之間的協(xié)同工作；網(wǎng)絡(luò)測(cè)量體系結(jié)構(gòu)的搭建；性能指標(biāo)的量化問(wèn)題；性能指標(biāo)的模型化分析[12]～[16]；對(duì)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)狀況進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)；對(duì)海量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘或者利用已有的模型(Petri網(wǎng)、自相似性、排隊(duì)論)研究其自相似性特征[17]~[19]；測(cè)量與分析結(jié)果的可視化，以及由測(cè)量所引起的安全性問(wèn)題等等都是目前和今后所要研究的重要內(nèi)容。隨著網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)理論、測(cè)量方法、分析模型研究的逐漸深入、各種測(cè)量工具的不斷出現(xiàn)以及大型測(cè)量項(xiàng)目的不斷開(kāi)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)會(huì)越來(lái)越深刻，從而不斷地推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向前發(fā)展。6．結(jié)束語(yǔ)：

本文對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量技術(shù)的主要方面進(jìn)行了介紹和分析并對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的研究重點(diǎn)進(jìn)行了展望。

參考文獻(xiàn)

[1]ITU-T建議1.350

[2]ITU-T，建議Y1540

[3]IETF,RFC2330,"FrameworkforIPPerformanceMetrics"TableofContents6

[4]IETF,RFC2330,"FrameworkforIPPerformanceMetrics"TableofContents11

[5]IETF,RFC2678,"IPPMMetricsMeasuringConnectivity"

[5]IETF,RFC2679,"AOne-wayDelayMetricforIPPM"

[6]IETF,RFC2681,"ARound-tripDelayMetricforIPPM"

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第2篇：能量計(jì)量論文范文

電力計(jì)量具有技術(shù)性、差異性與服務(wù)性三個(gè)特點(diǎn)，而它的電力計(jì)量基本方法，也有三個(gè)，分別是：

1、人工抄表技術(shù)。人工抄表技術(shù)是一項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)，指在每個(gè)區(qū)域固定一個(gè)抄表員進(jìn)行每家每戶(hù)的抄表并用此進(jìn)行電費(fèi)使用量的核算的行為，僅適用于個(gè)體管理；

2、遠(yuǎn)程抄表技術(shù)。遠(yuǎn)程抄表技術(shù)是以遠(yuǎn)程通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，是一種便捷的現(xiàn)代化電力計(jì)量技術(shù)，可靠性高并得到廣泛應(yīng)用；

3、智能抄表技術(shù)。智能抄表技術(shù)并不是新技術(shù)，但它與傳統(tǒng)電表收集的數(shù)據(jù)相比具有更高的完善性及多樣性，且控制耗電量效果相對(duì)明顯?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分地區(qū)電力資源不足成為了制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，因此電力計(jì)量技術(shù)的發(fā)展成為了我國(guó)發(fā)展中較為重要的一項(xiàng)任務(wù)。當(dāng)今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口劇增都導(dǎo)致了資源的使用量增加以及能源大量消耗。電力計(jì)量技術(shù)存在的諸多問(wèn)題也導(dǎo)致不能有效節(jié)約資源，做到節(jié)能環(huán)保，低耗安全。電力資源利用與生產(chǎn)已經(jīng)不再僅僅是技術(shù)問(wèn)題，它已經(jīng)逐漸成為了我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中的重要項(xiàng)目。經(jīng)研究表明，近年來(lái)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展不盡人意，城市人均耗電量及單位建筑面積耗電量是發(fā)達(dá)國(guó)家的兩倍左右，嚴(yán)重超出了資源能夠承受的范圍，尤其是電力超額，導(dǎo)致社會(huì)供求不平衡，影響社會(huì)發(fā)展。若想有效控制超額用電，就要完善電力計(jì)量技術(shù)應(yīng)用，廣泛推廣智能電能表對(duì)社會(huì)向前發(fā)展有重要現(xiàn)實(shí)意義。

二、電力計(jì)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的前提

電力計(jì)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗需要以下兩個(gè)條件，即先進(jìn)的電力計(jì)量設(shè)備和規(guī)范化程序化的考核制度。先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)能夠進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，但在我國(guó)的電子計(jì)量技術(shù)設(shè)備的發(fā)展中，處于相對(duì)優(yōu)勢(shì)地位的只有智能表，但它仍然需要不斷完善與改進(jìn)。在發(fā)展技術(shù)的同時(shí)，我們也要使電力考核程序化，不斷健全完善考核方式，加大考核力度。例如對(duì)一些采用大型機(jī)電設(shè)備的用電單位，實(shí)施系統(tǒng)測(cè)量并定期對(duì)電力進(jìn)行平衡檢測(cè)，對(duì)電量使用進(jìn)行限額且采用避峰就谷的方法來(lái)控制用電，保證科學(xué)合理用電，減少資源浪費(fèi)，避免資源緊缺。對(duì)用電量大的單位要不定期檢測(cè)一次，進(jìn)行定期考核，保證電量合理使用。除此之外，還可以制定限電考核，采取超量收費(fèi)的辦法控制用電。在考核制度不斷完善下，采用遠(yuǎn)程電力計(jì)量系統(tǒng)，既能夠有效準(zhǔn)確的收集電量使用信息數(shù)據(jù)，又能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約環(huán)保，低耗安全，對(duì)社會(huì)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

三、智能表在電力計(jì)量技術(shù)中發(fā)揮節(jié)能降耗作用

智能表作為我國(guó)當(dāng)前較為科學(xué)合理的一種計(jì)量手法，被廣泛接受。下面我們分析智能表的主要功能及優(yōu)勢(shì)，了解智能表在電力計(jì)量技術(shù)中應(yīng)用的意義。

（一）智能表電力計(jì)量技術(shù)主要功能簡(jiǎn)述

智能表電力計(jì)量技術(shù)主要功能有如下幾點(diǎn)：

1、多時(shí)間段與多費(fèi)率可供選擇。智能表可以根據(jù)設(shè)定的費(fèi)率及時(shí)間段自主進(jìn)行更換，節(jié)省能源同時(shí)也能夠使用電費(fèi)用更加精準(zhǔn)，優(yōu)越性與便捷性顯而易見(jiàn)；

2、功能更加豐富。智能表比傳統(tǒng)電能表多了有功組合電量的功能，能夠進(jìn)行自定義組合，從而達(dá)到節(jié)能降耗目的；

3、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。智能表在電力計(jì)量中能夠?qū)Ω黜?xiàng)功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)且精確度非常高，還能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r進(jìn)行記錄與反饋，為供電單位提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；

4、端口輸出功能得到強(qiáng)化。端口功能強(qiáng)化能夠使日常用電更加安全與便捷，避免不必要的浪費(fèi)。

（二）智能表電力計(jì)量?jī)?yōu)勢(shì)

智能表在電量計(jì)量中擁有明顯優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)共有如下四點(diǎn)：

1、節(jié)能高效。智能表可以對(duì)電器用電量自行分配并能夠有效控制用電時(shí)間，還能夠建立安全防御系統(tǒng)，它可以在用電過(guò)程中出現(xiàn)漏電等情況時(shí)進(jìn)行報(bào)警。除此之外，智能表除了反饋供電信息還能夠?qū)€路中損耗問(wèn)題及時(shí)反應(yīng)，方便人們及時(shí)處理。智能表能夠分辨出損耗大的設(shè)備提醒人們及時(shí)更換或維修，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果；

2、防竊電。眾所周知，竊電現(xiàn)象一直受到人們廣泛關(guān)注，盡管在過(guò)去采取很多措施，但仍然避免不了竊電現(xiàn)象的發(fā)生。智能表能夠有效分析電路異常用電并找出竊電根源，防止電能肆意揮霍從而避免造成巨大浪費(fèi)；

3、縮短停電時(shí)間。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)反饋信息，智能表在第一時(shí)間將斷電事故反饋給供電部門(mén)從而能夠在最短的時(shí)間內(nèi)將故障維修好，使人們生活質(zhì)量得到保障；

4、及時(shí)檢測(cè)供電動(dòng)態(tài)性。智能表能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)用電情況，能夠保證供電系統(tǒng)安全可靠，及時(shí)反饋信息的同時(shí)，對(duì)人們購(gòu)電時(shí)的決定也起著關(guān)鍵性作用。

（三）智能表使用在電力計(jì)量中的意義

智能表作為具有較高完善性與多樣性的一種電力計(jì)量方法，在日常生活中的應(yīng)用可謂是必不可少。相比于傳統(tǒng)電力計(jì)量技術(shù)，智能表?yè)碛邢冗M(jìn)的技術(shù)且能夠很好的控制耗電量，并能夠通過(guò)紛繁復(fù)雜的設(shè)計(jì)用以提高所收集的數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性，對(duì)其進(jìn)行備份處理以備不時(shí)之需。智能表與計(jì)算機(jī)智能信息化采集完美結(jié)合，促進(jìn)電力能源的節(jié)約，且智能表能夠采用階梯式電價(jià)，有效控制了整體用電量，避免出現(xiàn)用電高峰期，從一定程度上來(lái)說(shuō)控制了用電節(jié)奏，降低消耗。智能表明顯提高了電力計(jì)量技術(shù)的管理與智能水平，從根本上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能低耗，真正做到了“低投入高收獲”，節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境，并且完善了人們?nèi)粘Ｉ钪械挠秒娰|(zhì)量，提高人們生活水平。總而言之，智能表在電力計(jì)量技術(shù)及電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)節(jié)能降耗起到了非常重要的作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

第3篇：能量計(jì)量論文范文

1引言

在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起著十分重要的作用，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分?，F(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問(wèn)題。而且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全程運(yùn)行速度取決于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用性較弱。整個(gè)機(jī)構(gòu)缺乏完善的保護(hù)和故障診斷措施以及必要的通信手段，系統(tǒng)的安全性較差，不便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)在工業(yè)過(guò)程中的應(yīng)用，這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的要求。筆者設(shè)計(jì)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用機(jī)電一體化技術(shù)，將閥門(mén)、伺服電機(jī)、控制器合為一體，利用異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)與關(guān)。通過(guò)內(nèi)置變頻器，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的動(dòng)作速度、精確定位、柔性開(kāi)關(guān)以及電機(jī)轉(zhuǎn)矩等控制。該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)省去了用于控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的接觸器和可控硅換向開(kāi)關(guān)模件、機(jī)械傳動(dòng)裝置和復(fù)雜、昂貴的控制柜和配電柜，具有動(dòng)作快、保護(hù)較完善、便于和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行表明，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定，性能可靠。

2電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)及工作原理

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示。智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上主要分為控制部分和執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分。

控制部分主要由單片機(jī)、PWM波發(fā)生器、IPM逆變器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障檢測(cè)和報(bào)警電路等組成。執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分主要包括三相伺報(bào)電機(jī)和位置傳感器。

系統(tǒng)工作原理：

霍爾電流、電壓傳感器及位置傳感器檢測(cè)到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門(mén)的位置信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。單片機(jī)通過(guò)8255控制PWM波發(fā)生器，產(chǎn)生的PWM波經(jīng)光電耦合作用于逆變模塊IPM，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻調(diào)速以及閥位控制。逆變模塊工作時(shí)所需要的直流電壓信號(hào)由整流電路對(duì)380V電源進(jìn)行全橋整流得到。

控制系統(tǒng)各功能元件的選型與設(shè)計(jì)：

1)單片機(jī)選用INTEL公司生產(chǎn)的8031單片機(jī)，它主要通過(guò)并行8255口擔(dān)負(fù)控制系統(tǒng)的信號(hào)處理：接收系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)矩、閥門(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉及閥門(mén)開(kāi)度等設(shè)定信號(hào)，并提供三相PWM波發(fā)生器所需要的控制信號(hào)；處理IPM發(fā)出的故障信號(hào)和報(bào)警信號(hào)；處理通過(guò)模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測(cè)信號(hào)；提供顯示電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)信號(hào)；執(zhí)行控制系統(tǒng)來(lái)的控制信號(hào)，向控制系統(tǒng)反饋信號(hào)；

2)三相PWM波發(fā)生器PWM波的產(chǎn)生通常有模擬和數(shù)字兩種方法。模擬法電路復(fù)雜，有溫漂現(xiàn)象，精度低，限制了系統(tǒng)的性能；數(shù)字法是按照不同的數(shù)字模型用計(jì)算機(jī)算出各切換點(diǎn)，并存入內(nèi)存，然后通過(guò)查表及必要的計(jì)算產(chǎn)生PWM波，這種方法占用的內(nèi)存較大，不能保證系統(tǒng)的精度。為了滿(mǎn)足智能功率模塊所需要的PWM波控制信號(hào)，保證微處理器有足夠的時(shí)間進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)、保護(hù)、控制等功能，文中選用MITEL公司生產(chǎn)的SA8282作為三相PWM發(fā)生器。SA8282是專(zhuān)用大規(guī)模集成電路，具有獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)微處理器接口，芯片內(nèi)部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。

3)智能逆變模塊IPM為了滿(mǎn)足執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積小，可靠性高的要求，電機(jī)電源采用智能功率模塊IPM。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要適用功率小于5．5kW的三相異步電機(jī)，其額定電壓為380V，功率因數(shù)為0．75。經(jīng)計(jì)算可知，選用日本產(chǎn)的智能功率模塊PM50RSA120可以滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。該功率模塊集功率開(kāi)關(guān)和驅(qū)動(dòng)電路、制動(dòng)電路于一體，并內(nèi)置過(guò)電流、短路、欠電壓和過(guò)熱保護(hù)以及報(bào)警輸出，是一種高性能的功率開(kāi)關(guān)器件。

4)位置檢測(cè)電路位置檢測(cè)電路是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它的功能是提供準(zhǔn)確的位置信號(hào)。關(guān)鍵問(wèn)題是位置傳感器的選型。在傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中多采用繞線電位器、差動(dòng)變壓器、導(dǎo)電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動(dòng)變壓器由于線性區(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導(dǎo)電塑料電位器目前較為流行，但它是有觸點(diǎn)的，壽命也不可能很長(zhǎng)，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數(shù)字式傳感器，這種傳感器是無(wú)觸點(diǎn)的，且具有精度高、無(wú)線性區(qū)限制、穩(wěn)定性高、無(wú)溫度限制等特點(diǎn)。

5)電壓、電流及檢測(cè)檢測(cè)電壓、電流主要是為了計(jì)算電機(jī)的力矩，以及變頻器輸出回路短路、斷相保護(hù)和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0～50Hz，采用常規(guī)的電流、電壓互感器無(wú)法滿(mǎn)足要求。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測(cè)IPM輸出的三相電流，對(duì)于IPM輸出電壓的檢測(cè)采用分壓電路。如圖2-2所示。

6)通訊接口為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制，選用MAX232作為系統(tǒng)的串行通訊接口，MAX232內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的電平轉(zhuǎn)換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS－232標(biāo)準(zhǔn)電平，把其它微機(jī)送來(lái)的RS－232標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其它微機(jī)間的通訊。

7)時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路主要用來(lái)提供采樣與控制周期、速度計(jì)算時(shí)所需要的時(shí)間以及日歷。文中選用時(shí)鐘電路DS12887。DS12887內(nèi)部有114字節(jié)的用戶(hù)非易失性RAM，可用來(lái)存入需長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)。

8)液晶顯示單元為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能，選用MGLS12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態(tài)顯示方式。通過(guò)菜單選擇，可分別對(duì)閥門(mén)、力矩、限位、電機(jī)、通訊和參數(shù)等信號(hào)進(jìn)行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。

9)程序出格自恢復(fù)電路為了保證在強(qiáng)干擾下程序出格時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)地恢復(fù)正常，選用MAX705組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)視程序運(yùn)行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門(mén)及微分電路組成。

工作原理為：一旦程序出格，WDO由高變低，由于微分電路的作用，由“與非”門(mén)輸入引腳2變?yōu)楦唠娖?，引腳2電平的這種變化使“與非”門(mén)輸出一個(gè)正脈沖，使單片機(jī)產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過(guò)P1．0口向MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程序出格自恢復(fù)電路繼續(xù)監(jiān)視程序運(yùn)行。

3閥位及速度控制原理

閥位及速度控制原理框圖如圖3-1所示。

采用雙環(huán)控制方案，其中內(nèi)環(huán)為速度環(huán)，外環(huán)為位置環(huán)。速度環(huán)主要將當(dāng)前速度與速度給定發(fā)生器送來(lái)的設(shè)定速度相比較，通過(guò)速度調(diào)節(jié)器改變PWM波發(fā)生器載波頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。速度調(diào)節(jié)器采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法(具體內(nèi)容另文敘述)。

外環(huán)主要根據(jù)當(dāng)前位置速度的設(shè)定，通過(guò)速度給定發(fā)生器向內(nèi)環(huán)提供速度的設(shè)定值。由于大流量閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中存在加速、勻速、減速等階段。各階段的時(shí)間長(zhǎng)短、加速度的大小、在何位置開(kāi)始勻速或減速均與給定位置、當(dāng)前位置以及運(yùn)行速度有關(guān)。速度給定發(fā)生器的工作原理為：通過(guò)比較實(shí)際閥位與給定閥位，當(dāng)二者不相等時(shí)，以恒定加速度加速，減速點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前速度、閥位值、閥位給定值的大小計(jì)算得來(lái)。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)各階段運(yùn)行速度的計(jì)算原理

圖3-2為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的典型運(yùn)行速度圖，它由若干段變化速率不同的折線組成。將曲線上速率開(kāi)始發(fā)生改變的那一點(diǎn)稱(chēng)為起始段點(diǎn)，相應(yīng)的時(shí)間稱(chēng)為段起始時(shí)間，如圖3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相應(yīng)的速度稱(chēng)為段起始速度，如圖3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。

設(shè)第i段速度的變化速率為ki，則有：

式中：Δv為兩段點(diǎn)之間的速度變化值，Δv＝vi＋1－vi；

Δt為兩段之間的時(shí)間，Δt＝ti＋1－ti。

顯然，當(dāng)ki＝0時(shí)為恒速段，ki＞0時(shí)為升速段，ki＜0時(shí)為減速段。任意時(shí)刻的速度給定值為：

Ts為采樣周期。

變化速率ki的取值由給定位置、當(dāng)前位置以及運(yùn)行速度的大小確定。

4關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決

該電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了最新的變頻調(diào)速技術(shù)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率小于5．5kW。用戶(hù)可根據(jù)需要設(shè)定力矩特性，根據(jù)控制的閥設(shè)定速度，速度分多轉(zhuǎn)式、直行程、角行程3種方式?？刂葡到y(tǒng)由閥位給定和閥位反饋信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)，控制特性視運(yùn)行方式、速度而定，并具有自動(dòng)過(guò)流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、超壓、欠壓、過(guò)熱、缺相、堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能。

該執(zhí)行機(jī)構(gòu)解決的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題主要有：

1)閥門(mén)柔性開(kāi)關(guān)柔性開(kāi)關(guān)主要是為了當(dāng)閥關(guān)閉或全開(kāi)時(shí)，保證閥門(mén)不卡死與損傷。執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的微處理器根據(jù)測(cè)得的變頻器輸出電壓和電流，通過(guò)精確計(jì)算，得出其輸出力矩。一旦輸出力矩達(dá)到或大于設(shè)定的力矩，自動(dòng)降低速度，以避免閥門(mén)內(nèi)部過(guò)度的撞擊，從而達(dá)到最優(yōu)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)過(guò)力矩保護(hù)。

2)閥位的極限位置判斷閥位的極限位置是指全開(kāi)和全關(guān)位置。在傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，該位置的檢測(cè)是通過(guò)機(jī)械式限位開(kāi)關(guān)獲得的。機(jī)械式限位開(kāi)關(guān)精度低，在運(yùn)行中易松動(dòng)，可靠性差。在文中，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限位置通過(guò)檢測(cè)位置信號(hào)的增量獲得。其原理是，單片機(jī)將本次檢測(cè)的位置信號(hào)與上次檢測(cè)的信號(hào)相比較，如果未發(fā)生變化或變化較小，即認(rèn)為己達(dá)到極限位置，立即切斷異步電機(jī)的供電電源，保證閥門(mén)的安全關(guān)閉或全開(kāi)。省去了機(jī)械式限位開(kāi)關(guān)，無(wú)需在調(diào)試時(shí)對(duì)其進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)整。

3)電機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)為了防止電機(jī)因過(guò)熱而燒毀，單片機(jī)通過(guò)溫度傳感器連續(xù)檢測(cè)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行溫度，如果溫度傳感器檢測(cè)到電機(jī)溫度過(guò)高，自動(dòng)切斷供電電源。溫度傳感器內(nèi)置于電機(jī)內(nèi)部。

4)準(zhǔn)確定位傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在異步電機(jī)通電后會(huì)很快達(dá)到其額定動(dòng)作速度，當(dāng)接近停止位置時(shí)，電機(jī)斷電后，由于機(jī)械慣性，其閥門(mén)不可能立即停下來(lái)，會(huì)出現(xiàn)不同程度的超程，這一超程通常采用控制電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)校正。機(jī)電一體化的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)當(dāng)前位置與給定位置的差值以及運(yùn)行速度的大小超前確定減速點(diǎn)的位置及減速段變化速率ki，使閥門(mén)在較低的速度下實(shí)現(xiàn)精確的微調(diào)和定位，從而將超程降到最低。

5)模擬信號(hào)的隔離。

對(duì)于變頻器的直流電壓以及輸出的三相電壓，它們之間的地址不一致，存在著較高的共模電壓，為了保證系統(tǒng)的安全性，必須將它們彼此相互隔離。采用LM358和4N25組成了隔離線性放大電路。如圖4-1所示，采用±15V和±12V兩組獨(dú)立的正負(fù)電源。若運(yùn)放A的反相端電位由于擾動(dòng)而正向偏離虛地，則運(yùn)放A輸出端的電位將降低，因而光電耦合器的發(fā)光強(qiáng)度將增強(qiáng)，則使其集射極電壓減小，最后使運(yùn)放A反相端的電位降低，回到正常狀態(tài)。若A的反相端電位負(fù)向偏離虛地，也可以重回到正常狀態(tài)。從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性。

5結(jié)束語(yǔ)

該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集微機(jī)技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機(jī)是通過(guò)內(nèi)部集成的一體化變頻器來(lái)控制，因此，同一臺(tái)智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)具有不同的運(yùn)行速度和關(guān)斷力矩。該智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了液晶顯示技術(shù)，它利用內(nèi)置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)和正常運(yùn)行時(shí)閥門(mén)的開(kāi)度，還可以通過(guò)菜單選擇運(yùn)行參數(shù)設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能顯示出故障信息。總之，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集測(cè)量、決斷、執(zhí)行3種功能于一體，順應(yīng)了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，它的研制成功給電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究開(kāi)發(fā)提供了新的思路。

參考文獻(xiàn)

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［2］LiuJianhou．Theresearchonreliabilityandenvironmentadaptabilityofelectriccontrolvalveusedinunclearpowerstation［J］．MaintainabilityandSafety，vol．2，Dalian，China，28－31August2001．

［3］AntsaklisPJ．Intelligenceandlearning［J］．IEEEControlSystMag，1995(15)．

第4篇：能量計(jì)量論文范文

本計(jì)量管理系統(tǒng)基于MicrosoftSQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)，采用VisualBasic6.0程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要分為醫(yī)療設(shè)備基本信息管理模塊、醫(yī)療設(shè)備日常維護(hù)計(jì)量管理模塊和醫(yī)療設(shè)備年檢計(jì)量管理模塊三部分。整個(gè)計(jì)量管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療設(shè)備計(jì)量情況進(jìn)行綜合性管理：對(duì)設(shè)備的計(jì)量自檢及年檢進(jìn)行記錄，對(duì)設(shè)備的計(jì)量年檢時(shí)間進(jìn)行提醒。

2軟件流程

本計(jì)量管理系統(tǒng)主要由三部分組成，下面分別對(duì)各部分的功能及流程進(jìn)行介紹。

2.1醫(yī)療設(shè)備基本信息管理模塊

醫(yī)院內(nèi)醫(yī)療設(shè)備種類(lèi)及數(shù)量較多，使用科室較為分散，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)借其他科室的情況，這就使醫(yī)療設(shè)備的在用管理極為不便，常出現(xiàn)無(wú)法確定某件醫(yī)療設(shè)備處于何處的情況，到年檢的時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)漏檢的情況。該模塊主要是為解決這一問(wèn)題而設(shè)計(jì)。醫(yī)院中，每一件醫(yī)療設(shè)備都有固定的編號(hào)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存有該醫(yī)療設(shè)備的設(shè)備名稱(chēng)、使用科室、在用情況、年檢周期、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、生產(chǎn)廠家、使用人、維護(hù)人、檢測(cè)單位等信息。對(duì)于新進(jìn)設(shè)備，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)編號(hào)，該編號(hào)為固定唯一的，這就保證了管理的單一性。同時(shí)，新進(jìn)設(shè)備的基本信息需要錄入系統(tǒng)，將其名稱(chēng)、使用科室、在用情況、年檢周期、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、生產(chǎn)廠家、使用人、維護(hù)人、檢測(cè)單位等信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，保證在醫(yī)療設(shè)備年檢計(jì)量管理模塊及醫(yī)療設(shè)備日常維護(hù)計(jì)量管理模塊中可以查詢(xún)到該設(shè)備的信息。當(dāng)科室中有設(shè)備需要報(bào)廢停用時(shí)，科室填寫(xiě)報(bào)廢申請(qǐng)，在管理系統(tǒng)中將在用情況改為報(bào)廢或停用，并將該設(shè)備移出日常管理狀態(tài)，這樣在計(jì)量管理模塊及維護(hù)計(jì)量管理模塊中就無(wú)法查詢(xún)到該設(shè)備的信息，避免了廢棄設(shè)備在下次計(jì)量年檢時(shí)依舊被記錄為需檢，造成浪費(fèi)。設(shè)備存在轉(zhuǎn)移到其他科室使用的情況時(shí)，需將使用科室修改，保證了對(duì)每臺(tái)設(shè)備使用地點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的記錄。

2.2醫(yī)療設(shè)備日常維護(hù)計(jì)量管理模塊

在醫(yī)院日常運(yùn)營(yíng)中，每天都會(huì)有醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)故障，需要維修。過(guò)去醫(yī)院內(nèi)對(duì)醫(yī)療設(shè)備的日常計(jì)量重視不夠，設(shè)備維修后不進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)，只要設(shè)備能夠工作就認(rèn)為已維修完成，但經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)維修后的設(shè)備檢查結(jié)果出現(xiàn)偏差的情況。而現(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備的日常計(jì)量工作越來(lái)越受到重視，維修后的醫(yī)療設(shè)備需要工程師對(duì)其進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)以保證檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了保證維修后設(shè)備的運(yùn)行情況能夠得到追蹤記錄，本計(jì)量管理系統(tǒng)別設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了醫(yī)療設(shè)備日常維護(hù)計(jì)量管理模塊，該系統(tǒng)可對(duì)醫(yī)療設(shè)備的維修情況及維修計(jì)量檢測(cè)后的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤。當(dāng)科室有醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)故障后，通過(guò)電話將設(shè)備的編號(hào)、使用科室、設(shè)備故障等情況上報(bào)給設(shè)備維修工程師，工程師根據(jù)編號(hào)、使用科室查找到設(shè)備后，將設(shè)備故障情況記錄到系統(tǒng)，維修狀態(tài)設(shè)置為待修，并分派維修人員。維修系統(tǒng)連接到墻上大屏幕，所有維修工程師都可以看到各自需要維修的設(shè)備名單，這樣可保證故障設(shè)備得到及時(shí)維修。當(dāng)維修完成后，相應(yīng)維修工程師將維修結(jié)果添加到系統(tǒng)中，維修狀態(tài)設(shè)置為已完成，并對(duì)是否進(jìn)行日常計(jì)量進(jìn)行選擇，以便后期追蹤檢查。

2.3醫(yī)療設(shè)備年檢計(jì)量管理模塊

醫(yī)院內(nèi)所有的醫(yī)療設(shè)備都需要定期進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)，需要計(jì)量部門(mén)出具檢測(cè)合格證。而每類(lèi)設(shè)備檢測(cè)周期均不同，有半年期、一年期。每類(lèi)設(shè)備檢測(cè)部門(mén)也不同，分為省級(jí)計(jì)量院和市級(jí)計(jì)量所。同時(shí)，醫(yī)療設(shè)備的使用科室較多，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏檢的情況。計(jì)量管理系統(tǒng)結(jié)合設(shè)備在用情況系統(tǒng)，將每臺(tái)設(shè)備的計(jì)量情況，特別是上次年檢日期及年檢周期記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)查詢(xún)系統(tǒng)可以查詢(xún)到到期應(yīng)檢設(shè)備的名單，這樣就避免了儀器漏檢的情況。并且每年計(jì)量檢測(cè)后各設(shè)備的檢測(cè)證書(shū)號(hào)也存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)其他部門(mén)進(jìn)行檢查時(shí)可以快速查詢(xún)到證書(shū)號(hào)及檢測(cè)情況。

3結(jié)論及展望

第5篇：能量計(jì)量論文范文

關(guān)鍵詞：紊流損失 比較 轉(zhuǎn)輪穩(wěn)定性

在水輪機(jī)招標(biāo)的評(píng)標(biāo)階段，對(duì)水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)的評(píng)審是極其重要的工作內(nèi)容，選擇相對(duì)優(yōu)良的水力設(shè)計(jì)是招標(biāo)成功的重要標(biāo)志之一。水輪機(jī)水力特性包括能量、氣蝕、穩(wěn)定三大特性，其中穩(wěn)定性是發(fā)電設(shè)備能否發(fā)揮效益的基礎(chǔ)。

三峽水電站水輪機(jī)運(yùn)行條件復(fù)雜，對(duì)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性要求高，三峽總公司始終強(qiáng)調(diào)“將機(jī)組穩(wěn)定性放在首位”，因而在三峽機(jī)組招標(biāo)評(píng)議中，對(duì)轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性重視程度超出了以往國(guó)內(nèi)任何電站。

在評(píng)標(biāo)中，除采用常規(guī)方法進(jìn)行穩(wěn)定性分析外，還討論了用紊流損失分析法對(duì)各家水輪機(jī)穩(wěn)定性的對(duì)比分析。專(zhuān)家們認(rèn)為，紊流損失分析法的取值是能量特性，依據(jù)可靠，結(jié)論客觀。本文將這種分析方法整理如下，以與同行研討。

1 歐拉方程式及應(yīng)用

歐拉方程式是研究水輪機(jī)工作原理的基本方程式，它的確立至今已有240年以上的歷史，但仍被運(yùn)用，其形態(tài)：

ηH=(u1V1cosa1-u2V2cosa2)/g

(1)

式中：u1，u2——葉片進(jìn)口、出口的圓周速度

V1，V2——水流進(jìn)入、流出葉片的絕對(duì)速度

a1，a2——V1，V2分別與U1，U2的夾角

H，η——水流的工作水頭和效率

本文運(yùn)用歐拉方程式(1)，不是用來(lái)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪，而是用來(lái)解釋發(fā)生在轉(zhuǎn)輪前、后的水力現(xiàn)象，準(zhǔn)確的說(shuō)是運(yùn)用歐拉方程式所反映的物理概念。我們將歐拉方程式用于轉(zhuǎn)輪整體，即：(1)式右邊是發(fā)生在轉(zhuǎn)輪前、后水流平均的工作特性，(1)式左邊是實(shí)現(xiàn)這種工作特性所需的有效水頭，且這一有效水頭是通過(guò)精確的測(cè)量獲得的。

2 紊流方程式的建立

混流式轉(zhuǎn)輪的葉片是固定的，它不能隨水頭H和流量Q的變化而變化，因而在不同的工況(H，Q)點(diǎn)，在葉片進(jìn)、出口出現(xiàn)不同的水流紊流，認(rèn)識(shí)水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是分析轉(zhuǎn)輪穩(wěn)定特性的基礎(chǔ)。

2.1 設(shè)計(jì)工況

在設(shè)計(jì)工況下，水流從蝸殼進(jìn)口到尾水管出口是順暢的，穩(wěn)定的，此時(shí)轉(zhuǎn)輪的工作效率最高為ηmax，因而將設(shè)計(jì)工況又稱(chēng)為“最優(yōu)工況”。

設(shè)計(jì)工況下的設(shè)計(jì)水頭記作H0，設(shè)計(jì)流量Q0，該工況下的轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)出口水流速度三角形見(jiàn)圖1，速度三角形的各速度含義及符號(hào)為同行所熟知，在此不贅述。

圖1 設(shè)計(jì)工況轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)出口水流速度三角形

設(shè)計(jì)工況的設(shè)計(jì)原則是水流對(duì)葉片“無(wú)撞擊進(jìn)水，法向出流”，即：β1＝β0(β0為葉片的安放角)，a2＝π/2，為醒目，我們將在設(shè)計(jì)工況下，葉片進(jìn)口絕對(duì)速度記作V10相對(duì)速度記作W10，進(jìn)水角記作a10。設(shè)計(jì)工況下歐拉方程式為：

ηmaxH0=(u1V10cosa10)/g

(2)

為了便于研究，根據(jù)圖1速度三角形所表示的速度間關(guān)系，將W10替換V10，對(duì)(1)式進(jìn)行變換：

ηmaxH0=[u1(u1-W10cos(π-β0)]/g

(3)

2.2 非設(shè)計(jì)工況

轉(zhuǎn)輪的最優(yōu)工況點(diǎn)(H0，Q0)只有一個(gè)，由于導(dǎo)葉開(kāi)度或水頭發(fā)生改變，則轉(zhuǎn)輪離開(kāi)最優(yōu)工作狀態(tài)而進(jìn)入非設(shè)計(jì)工況工作，此時(shí)葉片進(jìn)、出水流流態(tài)發(fā)生變化，令研究的非設(shè)計(jì)工況下水頭為H(H>H0)，流量為Q(Q

(a)葉片進(jìn)、出速度三角形 (b)進(jìn)口相對(duì)速度W1分解

圖2 非設(shè)計(jì)工況葉片進(jìn)、出口速度三角形

由圖2a的V1，W1的幾何關(guān)系得到下式：

V1cosa1=u1+W1cosβ1

(4)

將(4)式代入(1)式得到：

ηH=[u1（u1W1cosβ1）-u2V2cosa2]/g

(5)

(5)式是由歐拉方程式(1)變換而來(lái)，不同的是將水流絕對(duì)速度V1轉(zhuǎn)換成葉片表面相對(duì)速度W1，以便對(duì)問(wèn)題的討論。

由圖2a可以看出，在研究的非設(shè)計(jì)工況下，水流流經(jīng)葉片不再是“無(wú)撞擊進(jìn)水，法向出流”流態(tài)。水流在葉片上的進(jìn)水角為β1，與葉片安放角β0產(chǎn)生一個(gè)沖角β＝β0-β1，此時(shí)β>0，稱(chēng)之正沖角，它隨著導(dǎo)葉開(kāi)度的減小而增加，當(dāng)增加到一定數(shù)值時(shí)在葉片背面產(chǎn)生葉道渦流，典型的葉道渦流源于葉片上冠處，貫穿葉片間流道從下環(huán)處流出；葉片出口絕對(duì)速度V2出現(xiàn)了圓周方向的速度分量V2cosa2，即：水流進(jìn)入尾水管攜帶了相應(yīng)的環(huán)量，這是形成層水管渦帶的能源。葉道渦流、強(qiáng)勁的尾水管旋轉(zhuǎn)渦帶是不穩(wěn)定水流的主要表現(xiàn)形式，是造成機(jī)組水力不穩(wěn)定運(yùn)行和對(duì)機(jī)組造成破壞的主要原因。為了分析它們的存在及嚴(yán)重程度，對(duì)進(jìn)口葉片表面相對(duì)速度W1進(jìn)行速度分解，圖2b表示了W1的速度分量和之間的相互關(guān)系，即：

=+

(6)

是在研究的非設(shè)計(jì)工況下，沿葉片安放角β0方向的分速度，它與具有相同的軸向流速，因而W10’所代表流過(guò)轉(zhuǎn)輪的流量Q與W1是相同的。

u1是圓周方向的分速度，它的頂角是水流對(duì)葉片沖角β，值越大，β越大。

設(shè)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?，取，，在圓周方向投影則：

W1cosβ1＝W10'cos(π-β0)+u1

(7)

將(7)式代人(5)式，經(jīng)整理得到：

ηH={u1[u1-W'10cos(π-β0)]}/g+(u1u1-u2V2cosa2)/g

(8)

2.3 虛擬最優(yōu)工況與紊流工況

(8)式右邊第一項(xiàng)，與(3)式右邊具有相同的表達(dá)形式，因而可認(rèn)為該項(xiàng)是該非設(shè)計(jì)工況下，假定葉片表面水流按最優(yōu)工況條件工作的工作特性，即“無(wú)撞擊進(jìn)水，法向出流”，既然是假定的，也就是不存在的，因而稱(chēng)之“虛擬最優(yōu)工況”，為了區(qū)別于轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)工況，在效率符號(hào)上加撇以示區(qū)別，用歐拉方程式表示則有：

η'maxH={u1[u1W'10cos(π-β0)]}/g

(9)

(8)式右邊第二項(xiàng)，除轉(zhuǎn)輪進(jìn)、出口圓周速度u1、u2是不變的，叢u1、V2cosa2是隨工況的改變而變化，且u1，V2的速度方向也會(huì)改變。，的出現(xiàn)標(biāo)志著運(yùn)行工況離開(kāi)了設(shè)計(jì)工況，水輪機(jī)流道內(nèi)水流不再是最佳的穩(wěn)定流態(tài)，而是出現(xiàn)不穩(wěn)定流態(tài)，其值越大，則不穩(wěn)定水流現(xiàn)象越嚴(yán)重，該項(xiàng)的量綱為“米”，可用水力損失的形式表示，為了區(qū)別稱(chēng)之“紊流損失”，記作[H]：

[H]=(u1u1-u2V2cosa2)/g

(10)

將(9)(10)式代入(8)式得：

ηH=η'maxH+[H]

(11)

必須指出，提出虛擬最優(yōu)工況的意義在于它是一根判別紊流損失大小的準(zhǔn)尺，不在于這一最優(yōu)工況是否實(shí)際存在。

2.4 紊流方程式

用H減去(11)式兩邊，經(jīng)整理得到：

(1-η)H＝(1-η'max)H+[H]

[H]＝(1-η)H-(1-η'max)H

(12)

(12)式中：H，η是研究的非設(shè)計(jì)工況的水頭和實(shí)測(cè)效率(1-η'max)H是虛擬最優(yōu)工況的水力損失由于在虛擬最優(yōu)工況與轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)工況下，水輪機(jī)流道是相同的，都具有穩(wěn)定的水流流態(tài)特性，兩工況的水力損失血服從流道水力損失特性，即：

(1-η'max)H＝(Q/Q0)2(1-ηmax)H0

(13)

將(13)式代入(12)式：

[H]＝(1-η)H+(Q/Q0)2(1-ηmax)H0

(14)

(14)式稱(chēng)紊流方程式，可見(jiàn)：用可精確測(cè)量的轉(zhuǎn)輪能量特性參數(shù)(η，ηmax，Q，Q0，H，H0)，經(jīng)簡(jiǎn)單計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果可說(shuō)明水輪機(jī)流道內(nèi)水力不穩(wěn)定流態(tài)的存在及嚴(yán)重程度。

轉(zhuǎn)貼于 3 紊流損失分析法的實(shí)踐

對(duì)轉(zhuǎn)輪穩(wěn)定性的正確評(píng)議和在諸多評(píng)定項(xiàng)目中的權(quán)重取決于評(píng)標(biāo)者對(duì)電站運(yùn)行條件的理解和對(duì)轉(zhuǎn)輪穩(wěn)定性認(rèn)識(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，投標(biāo)是商業(yè)行為，僅憑紙面上的資料數(shù)據(jù)及保證值進(jìn)行評(píng)議是不夠的。在三峽項(xiàng)目中，我們對(duì)轉(zhuǎn)輪間穩(wěn)定性比較嘗試了用率流損失分析法進(jìn)行紊流損失計(jì)算，根據(jù)計(jì)算值進(jìn)行比較。

圖中黑色部分為P≥50MW的區(qū)域

圖3 紊流損失對(duì)比圖

我們對(duì)三峽機(jī)組在100～112m水頭運(yùn)行范圍，對(duì)各家提供的能量特性進(jìn)行了紊流損失[H]計(jì)算分析，為了直觀，我們將紊流損失單位轉(zhuǎn)換成以“MW”計(jì)的能量損失P單位，分別計(jì)算出紊流損失為10MW、20MW……50MW、60MW的等值線，本文僅表示P≥50MW的區(qū)域，并用黑色塊覆蓋(圖3)。顯然在運(yùn)行范圍內(nèi)覆蓋黑色塊較小的，表明出現(xiàn)水力穩(wěn)定問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)越小，必為首選。需說(shuō)明50MW不是界定轉(zhuǎn)輪能否承受紊流損失的判據(jù)，僅僅是出現(xiàn)50MW的共同標(biāo)尺。

從圖3排列①、②兩家特性的黑色區(qū)域比其它4家明顯偏小，而這兩家相當(dāng)，有差異但不大，若與其他4家相比，表明出現(xiàn)水力穩(wěn)定問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)顯著小得多。綜合各種評(píng)比因素，三峽項(xiàng)目選擇前兩家轉(zhuǎn)輪的水力設(shè)計(jì)是合適的。最終的模型驗(yàn)證試驗(yàn)成果也證明了兩家轉(zhuǎn)輪的穩(wěn)定性指標(biāo)存在這一差異。

4 結(jié)論與討論

(1)紊流損失方程式是從古典的歐拉方程推導(dǎo)而來(lái)，因而它的建立是科學(xué)的，用能精確測(cè)量的能量特性參數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算出紊流損失值去判斷水流不穩(wěn)定現(xiàn)象的存在及嚴(yán)重程度，判斷方法客觀，具有唯一性。

第6篇：能量計(jì)量論文范文

關(guān)鍵詞：本科;畢業(yè)論文;船舶動(dòng)力

一、背景與意義

1.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，能夠集中提升學(xué)生學(xué)習(xí)成果與能力素質(zhì)，是學(xué)校教學(xué)水平的綜合反映。其意義是多方面的，教育部從促進(jìn)高等教育持續(xù)健康發(fā)展的高度對(duì)其重要意義作了明確界定：“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在培養(yǎng)大學(xué)生探求真理、強(qiáng)化社會(huì)意識(shí)、進(jìn)行科學(xué)研究基本訓(xùn)練、提高綜合實(shí)踐能力與素質(zhì)等方面，具有不可替代的作用，是教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量也是衡量教學(xué)水平，學(xué)生畢業(yè)與學(xué)位資格認(rèn)證的重要依據(jù)。”因此，各高等學(xué)校和管理部門(mén)都十分重視本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量。

2.現(xiàn)有本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求

（1）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）應(yīng)該在培養(yǎng)方案所規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。

（2）畢業(yè)論文的框架和畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)符合學(xué)校規(guī)定。

（3）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的表述及圖紙要符合學(xué)術(shù)規(guī)范和技術(shù)規(guī)范，總字?jǐn)?shù)符合學(xué)校規(guī)定（特殊情況按學(xué)科領(lǐng)域慣例）。

3.本文的研究意義

近幾年來(lái)，隨著學(xué)生規(guī)模不斷擴(kuò)大和就業(yè)壓力持續(xù)上升，高校本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量日趨下降，這不僅與教育行政部門(mén)的要求相去甚遠(yuǎn)，也與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的重要性不相匹配。要提高本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量，必須在分析其中存在的內(nèi)在矛盾的基礎(chǔ)上尋求解決辦法。

二、現(xiàn)有運(yùn)行模式存在的不足

1.現(xiàn)有本科畢業(yè)設(shè)計(jì)流程

（1）學(xué)院根據(jù)人才培養(yǎng)計(jì)劃及學(xué)校有關(guān)要求制定本學(xué)科或?qū)I(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)工作規(guī)范。

（2）每年11月份指導(dǎo)教師申報(bào)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目，學(xué)院審核分配畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)任務(wù)，報(bào)學(xué)院教務(wù)辦備案。

（3）每年12月份學(xué)生和指導(dǎo)教師見(jiàn)面，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目，學(xué)院審批后匯總上報(bào)教務(wù)處備案。

（4）第七學(xué)期末指導(dǎo)教師填寫(xiě)“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)”，各兩份。交到學(xué)院教務(wù)辦，院（系）負(fù)責(zé)人在“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)”上簽字蓋章。學(xué)院教務(wù)辦留一份“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)”備查，另一份發(fā)給學(xué)生，日后裝訂在畢業(yè)論文中。

（5）第八學(xué)期第一周，學(xué)院組織畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)動(dòng)員，指導(dǎo)教師同學(xué)生見(jiàn)面，布置設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)，提出設(shè)計(jì)（論文）要求，正式開(kāi)始做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），學(xué)生收集文獻(xiàn)資料，翻譯外文文獻(xiàn)。

（6）學(xué)生交開(kāi)題報(bào)告、指導(dǎo)教師審定開(kāi)題報(bào)告。

（7）6月上旬學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。

（8）對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行，不通過(guò)者進(jìn)行修改后答辯。

（9）6月中、下旬，學(xué)院組織畢業(yè)答辯，填寫(xiě)“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)鑒定表”，評(píng)定成績(jī)，學(xué)院對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的成績(jī)?cè)u(píng)定進(jìn)行抽查，推薦評(píng)為校級(jí)優(yōu)秀的學(xué)生，各學(xué)院答辯委員會(huì)要組織答辯。

（10）6月下旬學(xué)校答辯委員會(huì)組織畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)優(yōu)和抽查工作，并讓部分優(yōu)秀設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行公開(kāi)答辯。

（11）學(xué)院負(fù)責(zé)人審批，資料歸檔，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作總結(jié)。

2.存在的問(wèn)題

時(shí)間短。許多高校將本科畢業(yè)論文安排在大學(xué)四年級(jí)的第二個(gè)學(xué)期，有的學(xué)校在第一個(gè)學(xué)期就要求學(xué)生進(jìn)入畢業(yè)論文階段，而此時(shí)正是畢業(yè)生就業(yè)的“黃金時(shí)期”。在當(dāng)前求職競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，畢業(yè)論文與擇業(yè)孰輕孰重，對(duì)于畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，他們會(huì)選擇后者作為第四學(xué)年的首要任務(wù)。擇業(yè)要耗費(fèi)學(xué)生大量的時(shí)間和精力，而畢業(yè)論文從選題、開(kāi)題、資料收集、初稿、定稿到答辯必須要有足夠的時(shí)間和精力才能完成。因此，學(xué)生準(zhǔn)備畢業(yè)論文的時(shí)間有限。

選題盲目。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題方面，目前大部分高校仍實(shí)行約束性的選題方式。這種方法不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，既限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，又抑制了學(xué)生的主體意識(shí)和主動(dòng)發(fā)展的愿望，沒(méi)有做到因材施教。另外，有的選題范圍太寬，學(xué)生只能泛泛而談;有的題目太窄，以致畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量明顯不足;有的選題過(guò)于陳舊;有的選題學(xué)生不感興趣，因?yàn)閷W(xué)生就業(yè)去向和所學(xué)專(zhuān)業(yè)相差甚遠(yuǎn)，對(duì)搞原專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)題目缺乏興趣，缺乏主動(dòng)性，敷衍了事，不求上進(jìn)，只求通過(guò)。

重復(fù)率高。網(wǎng)絡(luò)上海量的信息數(shù)據(jù)庫(kù)為科研和畢業(yè)論文工作帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)也為個(gè)別學(xué)生學(xué)術(shù)不端行為提供了條件。學(xué)生不需要經(jīng)過(guò)大量的閱讀就可以很快收集到相應(yīng)資料將文獻(xiàn)綜述的內(nèi)容拼湊成功，甚至個(gè)別學(xué)生從網(wǎng)上下載一些相關(guān)主題的論文后剪切拼湊出畢業(yè)論文，更有不良網(wǎng)站推出等出售論文業(yè)務(wù)。有報(bào)道說(shuō)，即使在全國(guó)一流的重點(diǎn)大學(xué)中，有抄襲行為的學(xué)生也至少高達(dá)10%以上，普通大學(xué)中估計(jì)約在30%左右。

不會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。很多學(xué)生傾向于選擇相對(duì)簡(jiǎn)單，工作量偏小的論文題目，而不考慮論文選題能否與所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合，更不知道如何將所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用在完成論文中。

三、解決措施

1.提前選題

選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程的第一步，決定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的研究?jī)?nèi)容，是順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的先決條件。為提高本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量，高校在管理方面要有創(chuàng)新。第一，適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與就業(yè)的時(shí)間。目前，面向應(yīng)屆畢業(yè)生的人才招聘工作在下半年11月份逐步展開(kāi)，一直持續(xù)到第二年的7月份。其中，12月份和3月份是兩個(gè)就業(yè)關(guān)鍵期。針對(duì)這種情況，高?？梢詫厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）的選題和開(kāi)題環(huán)節(jié)適當(dāng)提前到10月或11月，同時(shí)將答辯環(huán)節(jié)定在5月或6月。這就緩和了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與就業(yè)關(guān)鍵期之間的沖突。為了使畢業(yè)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），也可以將整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程的時(shí)間延長(zhǎng)，保證畢業(yè)生有一個(gè)安穩(wěn)的心態(tài)擇業(yè)。

2.重復(fù)率高于15%延期2個(gè)月畢業(yè)

期間，若論文重復(fù)率高于15%，需要學(xué)生重新修改論文，修改后不能在正常時(shí)間參加答辯，需要重新進(jìn)行，通過(guò)后延期2個(gè)月進(jìn)行單獨(dú)答辯。這樣能夠引起學(xué)生對(duì)論文的重視，嚴(yán)厲制止學(xué)術(shù)上的抄襲行為。

3.末位淘汰

答辯考核與成績(jī)?cè)u(píng)定是畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程的最后環(huán)節(jié)，是檢查評(píng)價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量的重要依據(jù)，答辯考核與成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)該本著公開(kāi)、公平、認(rèn)真、嚴(yán)格的原則組織實(shí)施。目前，絕大多數(shù)院校都是在學(xué)生答辯的同時(shí)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，評(píng)閱意見(jiàn)由指導(dǎo)教師事先給出，缺乏論文評(píng)閱和公示環(huán)節(jié)，建議引入論文評(píng)閱制度，每一份畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）都指定一到兩名教師進(jìn)行匿名評(píng)閱，給出評(píng)語(yǔ)意見(jiàn)，確定其是否有資格參加答辯，在論文評(píng)閱的過(guò)程中將所有論文在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行公示，接受大家的檢查監(jiān)督。從答辯制度方面，可以采用公開(kāi)答辯和隨機(jī)抽查方式相結(jié)合，每位指導(dǎo)教師推薦優(yōu)秀學(xué)生參加院級(jí)公開(kāi)答辯，其余學(xué)生均參加隨機(jī)抽查的小組答辯。成績(jī)?cè)u(píng)定階段，根據(jù)論文評(píng)閱成績(jī)、答辯小組評(píng)語(yǔ)綜合給出論文評(píng)定意見(jiàn)和最后成績(jī)，對(duì)評(píng)閱成績(jī)不合格者不允許參加答辯的論文，答辯考核不合格和最后成績(jī)不合格的畢業(yè)設(shè)計(jì)，堅(jiān)決不予通過(guò)，要求學(xué)生重修畢業(yè)設(shè)計(jì)，重新答辯，確保畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)定工作的嚴(yán)肅性。

4.結(jié)合未來(lái)工作需要選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目

選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)，更是完成高質(zhì)量論文的關(guān)鍵，因此需要確定完善的選題方向，保證選題的質(zhì)量。

（1）選擇與導(dǎo)師科研有關(guān)、具有專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的課題。這是體現(xiàn)辦學(xué)特色的需要，是本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目的首要來(lái)源，對(duì)進(jìn)一步讀研究生與到科研院所工作的畢業(yè)生特別有吸引力。

（2）選擇與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的課題。這體現(xiàn)應(yīng)用能力培養(yǎng)與實(shí)踐，適合面向應(yīng)用型企業(yè)就業(yè)的畢業(yè)生。

（3）結(jié)合學(xué)生興趣與就業(yè)傾向，師生共同設(shè)計(jì)課題。對(duì)就業(yè)傾向已經(jīng)明確的畢業(yè)生可根據(jù)工作單位需要，師生共同設(shè)計(jì)針對(duì)性更強(qiáng)的課題，做到學(xué)用結(jié)合。

四、船舶動(dòng)力類(lèi)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用

1.畢業(yè)設(shè)計(jì)所用時(shí)間規(guī)定

為保證學(xué)生充分地了解畢業(yè)設(shè)計(jì)題目并有質(zhì)量地完成論文，在第7學(xué)期初啟動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題工作，經(jīng)過(guò)大四一年的準(zhǔn)備，在第8學(xué)期期末組織答辯。

2.選題、開(kāi)題檢查

立題不重復(fù)，建立題目雙選制。學(xué)院保證畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目和內(nèi)容很好地體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色，盡量做到一人一題。在選題上，要采取“題目公開(kāi)，雙向選擇，院系調(diào)控”的做法，確定學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主體地位，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提倡學(xué)生的自主選擇性。根據(jù)學(xué)院立題論證后公布的題目范圍，學(xué)院組織導(dǎo)師和學(xué)生進(jìn)行雙選，即由學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好選擇題目，指導(dǎo)教師也對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核（導(dǎo)師也會(huì)根據(jù)自己所帶學(xué)生的性格、專(zhuān)長(zhǎng)再局部調(diào)整題目和內(nèi)容）。

集中開(kāi)題，量化考核。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文開(kāi)題環(huán)節(jié)課題組具體負(fù)責(zé)開(kāi)題工作，并實(shí)行量化考核的辦法。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告檢查小組按照學(xué)院制定的考核量表分別就學(xué)生對(duì)題目的理解、查閱資料情況、畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作思路、工作量等給出評(píng)分等級(jí)。同時(shí)，對(duì)一些學(xué)生的畢設(shè)進(jìn)度安排、研究方法和研究?jī)?nèi)容也給出一些意見(jiàn)和建議，幫助一些學(xué)生理清工作思路，從而減少或避免學(xué)生走彎路。

3.前期、中期、后期工作檢查

課題檢查小組具體負(fù)責(zé)檢查工作，以確保工作的持續(xù)性，便于掌握每位學(xué)生在各個(gè)環(huán)節(jié)的情況。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期、中期和后期各進(jìn)行一次檢查。檢查時(shí)每個(gè)學(xué)生要匯報(bào)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展情況，回答教師提出的問(wèn)題。中期檢查著重檢查學(xué)生對(duì)課題內(nèi)容與要求的深入研究情況、有關(guān)資料的收集與分析情況，應(yīng)完成部分的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿。后期檢查學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是否合格。

4.周匯報(bào)與周計(jì)劃?rùn)z查

為提高學(xué)生自律性，充分利用有效時(shí)間，小組每周進(jìn)行一次周匯報(bào)，每位學(xué)生演示一周的工作內(nèi)容，提出問(wèn)題與組員交流，并對(duì)下一周的工作內(nèi)容作出規(guī)劃。

5.題目相關(guān)

題目盡可能反映當(dāng)代科技發(fā)展水平，讓學(xué)生了解、把握國(guó)內(nèi)外在該研究領(lǐng)域的最新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài);發(fā)揮學(xué)院科研的優(yōu)勢(shì)，所出題目盡可能聯(lián)系工程實(shí)際、生產(chǎn)和科學(xué)研究。畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際的“真題真做”有利于調(diào)動(dòng)師生雙方的積極性。在指導(dǎo)教師確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目后，學(xué)院要組織專(zhuān)家對(duì)立題進(jìn)行審查，以保證立題的科學(xué)性和實(shí)踐性，符合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)教育目標(biāo)。

6.控制重復(fù)率

在正式之前課題組提前進(jìn)行預(yù)，若有重復(fù)率超過(guò)或臨近規(guī)定百分比，需要重新修改并再次進(jìn)行直至通過(guò)。

四、取得成果（近幾年畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)匯總）

課題組綜合運(yùn)用多種方法，提高本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量，取得了一定的成績(jī)。表1給出了2010至2014級(jí)，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文獲得良好以上人數(shù)所占百分比。從表中數(shù)據(jù)可以看出，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文獲得良好以上的學(xué)員逐年升高，說(shuō)明通過(guò)運(yùn)用以上改進(jìn)方法后，效果良好。

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，是大學(xué)綜合實(shí)力的體現(xiàn)，是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果與能力素質(zhì)的一次集中提升。針對(duì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量不足的原因進(jìn)行制度改進(jìn)，加強(qiáng)管理監(jiān)督，通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，實(shí)現(xiàn)教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，并培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖志凌，邵學(xué)軍，劉賢興，張新華.高校本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（高教研究版），2004，26（2）：82-86.

[2]傅金鵬.提高本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量的思考[J].柳州師專(zhuān)學(xué)報(bào)，2009，24（2）：113-116.

第7篇：能量計(jì)量論文范文

【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng)；電能計(jì)量管理；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： U223.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，電力企業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，供電系統(tǒng)除了要滿(mǎn)足電力供應(yīng)以外，還要加強(qiáng)電能的計(jì)量管理工作，以便適應(yīng)電力企業(yè)的發(fā)展效率，保證電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，滿(mǎn)足電氣企業(yè)精細(xì)化的要求，以適應(yīng)現(xiàn)代化買(mǎi)方市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變。電力計(jì)量設(shè)備可以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)監(jiān)控、電量分析預(yù)測(cè)、遠(yuǎn)方抄表、防竊電報(bào)警等工作，可以為電費(fèi)和電價(jià)的智能管理提供技術(shù)保障，協(xié)調(diào)電氣企業(yè)與用戶(hù)之間的關(guān)系。對(duì)于電力企業(yè)而言，電能計(jì)量管理工作是電力企業(yè)管理的主要分支工作之一，可以保證電量計(jì)量的準(zhǔn)確和統(tǒng)一，指導(dǎo)電力企業(yè)進(jìn)行準(zhǔn)確的生產(chǎn)。

1 電能計(jì)量工作的發(fā)展

在信息化發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，人們的生活與信息有著密切的關(guān)系，電能計(jì)量系統(tǒng)也逐漸的呈現(xiàn)出信息化的發(fā)展模式，為了指導(dǎo)整個(gè)社會(huì)合理科學(xué)的用電，電能計(jì)量系統(tǒng)也逐漸根據(jù)用戶(hù)的需求變化對(duì)用戶(hù)的用電進(jìn)行分時(shí)段的計(jì)價(jià)，保證用戶(hù)可以避開(kāi)用電的高峰，實(shí)現(xiàn)用電費(fèi)用的節(jié)約目的。根據(jù)電能計(jì)量系統(tǒng)的特點(diǎn)來(lái)看，整個(gè)系統(tǒng)中主要包含三個(gè)方面的內(nèi)容，一是電能采集與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整合；而是使用什么樣的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的數(shù)據(jù)傳輸；三是如何對(duì)電能表進(jìn)行全面集中的控制和管理。隨著科技水平的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外電能計(jì)量系統(tǒng)逐漸朝著信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

電能計(jì)量管理在國(guó)外的發(fā)展較早，英國(guó)早在1992年就已經(jīng)建立了集開(kāi)發(fā)、供售、數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、賬單的計(jì)算于一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，法國(guó)和北歐四國(guó)在1995年，西班牙、德國(guó)、比利時(shí)在1997年，意大利在1999年已經(jīng)全部完成了用戶(hù)電能表的電子化。我國(guó)的電能計(jì)量管理系統(tǒng)與2002年開(kāi)始發(fā)展，當(dāng)時(shí)，隨著省以及跨省電網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展，我國(guó)各省以及跨省電網(wǎng)關(guān)口表已經(jīng)逐漸更新為電子式的多功能電能表，華東和沿海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)配合分時(shí)電價(jià)的實(shí)施，開(kāi)始將大、中容量住戶(hù)的電能表更換為電子式的多功能電能表，截止到2002年底，用于居民住宅安裝的單相電子式電能表已經(jīng)超過(guò)了31%，達(dá)到國(guó)際水平的要求，近些年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展，電能計(jì)量管理工作也得到了迅速的發(fā)展，在我國(guó)大中城市已基本實(shí)現(xiàn)普及。加強(qiáng)電能計(jì)量管理是節(jié)約能源的重要體現(xiàn)。近年來(lái)，水資源和能源呈現(xiàn)出全球化的匱乏趨勢(shì)，整個(gè)社會(huì)對(duì)于節(jié)能減排的要求也越來(lái)越高，作為電力供應(yīng)單位，電力企業(yè)應(yīng)該積極的相應(yīng)國(guó)家號(hào)召，做好節(jié)能減排工作，加快計(jì)量設(shè)備的更新速度，加大對(duì)計(jì)量工作人員的技術(shù)和素質(zhì)培訓(xùn)，加深對(duì)電力系統(tǒng)計(jì)量技術(shù)的改革，節(jié)約電力企業(yè)的成本，提高經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，減少不必要的資源浪費(fèi)，節(jié)約不必要的資源輸出，為節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2 供電系統(tǒng)做好電能計(jì)量管理工作的要點(diǎn)

2.1 消除電能計(jì)量管理工作中的盲點(diǎn)

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，各個(gè)地區(qū)電力企業(yè)的發(fā)展水平和有所不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)早已實(shí)現(xiàn)了電能智能管理，但是一些經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū)，由于資金因素的限制，尚未將電能計(jì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用到工作中來(lái)，電能的消耗也無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的計(jì)算。此外，一些變電所使用的電容器有功電量，一般不納入計(jì)量中，這便是計(jì)量工作中的盲點(diǎn)；同時(shí)，對(duì)于一些低壓計(jì)量的銅鐵損，電力部門(mén)往往是按照當(dāng)月用戶(hù)用電量的比飼以及變壓器的型號(hào)來(lái)增收，實(shí)際上，這種計(jì)算方法并不科學(xué)，也缺乏公平性。因此，在未來(lái)階段下，一方面國(guó)家要加大經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)電力企業(yè)的資金投入，另一方面電力企業(yè)要加強(qiáng)電能計(jì)量系統(tǒng)的建設(shè)，全面消除電能計(jì)量管理工作中的盲點(diǎn)。

2.2 推廣高可靠性、高精度的電能計(jì)量設(shè)備

作為電力供應(yīng)的單位，供電企業(yè)應(yīng)該積極的使用高可靠性、高精度的電能計(jì)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的精確計(jì)量，減少以及消除供電企業(yè)在用電量計(jì)算方面存在的誤差，保證計(jì)量工作可以順利的進(jìn)行，為此，可以推廣電子式多功能的電能表，目前，電子式多功能電能表在世界各個(gè)國(guó)家均已經(jīng)得到了全面的推廣，電網(wǎng)關(guān)口一般使用0.5或者0.2級(jí)表，工商用戶(hù)則使用0.5、0.2或者1級(jí)表，這類(lèi)電表的功能比較全面，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功和有功的功能，還可以提現(xiàn)出負(fù)荷曲線的變化以及需求量的變化，此外，電子式多功能電能表還具有通信接口和分時(shí)計(jì)量接口，計(jì)量方式安全、可靠，可以為供電系統(tǒng)的精確計(jì)算提供有效的保障。

2.3 引入自動(dòng)抄表系統(tǒng)，解決抄表問(wèn)題

近年來(lái)，隨著階梯式電價(jià)收費(fèi)制度的實(shí)施，抄表的工作量也逐漸增加，這就給電費(fèi)的結(jié)算以及抄表工作帶來(lái)了一定的難度，為了解決這一問(wèn)題，必須要推廣和使用質(zhì)量可靠的自動(dòng)化抄表系統(tǒng)，自動(dòng)化抄表系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以解決抄表難的問(wèn)題，也可以提高抄表的準(zhǔn)確性。自動(dòng)化抄表系統(tǒng)的功能十分強(qiáng)大，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化抄表，也具有可靠性高的特點(diǎn)，同時(shí)還兼具通信同能，在溫差較大的環(huán)境下也可以克服傳統(tǒng)感應(yīng)系統(tǒng)超差以及精度變化大的缺點(diǎn)，此外，自動(dòng)抄表系統(tǒng)中還帶有保護(hù)和遙控功能，徹底解決了抄表難的問(wèn)題。

2.4 開(kāi)展反竊電技術(shù)的應(yīng)用，完善用電管理

除了上述的工作以外，電力企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)電能量的實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集系統(tǒng)的建設(shè)，逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)大中用戶(hù)的遠(yuǎn)方抄表、實(shí)時(shí)監(jiān)控、電量分析預(yù)測(cè)等目標(biāo)，同時(shí)，要積極的開(kāi)展防竊電監(jiān)控工作，為階梯化電價(jià)制度的實(shí)施提供完善的技術(shù)保障。此外，要注意到，隨著近年來(lái)農(nóng)網(wǎng)改造的完成，用電市場(chǎng)得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，竊電現(xiàn)象也不僅僅存在于農(nóng)村中，也蔓延到城市之中，猖獗的竊電行為嚴(yán)重的影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。因此，應(yīng)該對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行合理的改造，全面的推行反竊電技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)計(jì)量裝置的管理工作，建立好完善的電能計(jì)量稽查制度，推廣使用帶有反竊電功能的互感器、電能儀器設(shè)備，并做好相關(guān)的防護(hù)措施，使反竊電工作由傳統(tǒng)的被動(dòng)地位轉(zhuǎn)化為主動(dòng)地位。

3 結(jié)語(yǔ)

電能計(jì)量是電力企業(yè)基礎(chǔ)性的生產(chǎn)工作，涉及著各個(gè)方面的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，隨著科技水平的發(fā)展，電能計(jì)量管理系統(tǒng)也在不斷的完善，同時(shí)，供電系統(tǒng)的電能計(jì)量工作是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工作，供電企業(yè)必須認(rèn)真的對(duì)待，電力企業(yè)的計(jì)量人員也要正確的對(duì)待電能計(jì)量工作，積極的學(xué)習(xí)新技術(shù)，了解電能計(jì)量工作的進(jìn)行，保障供電安全，在保證電能計(jì)量準(zhǔn)確性的同時(shí)為國(guó)家的節(jié)能減排工作作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：能量計(jì)量論文范文

關(guān)鍵詞：信息熵；風(fēng)險(xiǎn)；檢驗(yàn)；國(guó)際貿(mào)易

中圖分類(lèi)號(hào)：U692.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006―7973（2016）11-0024-03

信息熵是20世紀(jì)就已經(jīng)廣泛應(yīng)用的理論和方法，但用它來(lái)度量國(guó)際貿(mào)易中大宗商品的短重風(fēng)險(xiǎn)尚未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)資料。本論文是江蘇出入境檢驗(yàn)檢疫局課題“基于承運(yùn)船舶引起的重量鑒定風(fēng)險(xiǎn)（分析及控制）防范體系研究”（No.2015KJ67）的研究成果。該項(xiàng)目于2015年獲得立項(xiàng)。

通過(guò)本論文的研究，建立一個(gè)基于信息熵的承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)度量模型，對(duì)基于承運(yùn)船舶引起的短重風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，指導(dǎo)相關(guān)企業(yè)運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)分析的基本原理，開(kāi)展承運(yùn)船舶風(fēng)險(xiǎn)分析，合理選擇承運(yùn)船舶，盡量避免因承運(yùn)船舶選擇不當(dāng)造成的經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)探索建立基于大數(shù)據(jù)分析的承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系，對(duì)船舶重大短重風(fēng)險(xiǎn)隱患做到早發(fā)現(xiàn)、早研判、早預(yù)警、早處置。從而形成一套體系完整、結(jié)構(gòu)科學(xué)、應(yīng)對(duì)有效的航運(yùn)船舶風(fēng)險(xiǎn)防范體系，提高監(jiān)管效率，提升工作的主動(dòng)性、針對(duì)性和有效性，更好的服務(wù)對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展。

1 短重風(fēng)險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)度量

1.1 風(fēng)險(xiǎn)的概念

對(duì)“風(fēng)險(xiǎn)”這一概念，各界一直以來(lái)未達(dá)成一致，但普遍認(rèn)可風(fēng)險(xiǎn)的定義包含了兩個(gè)共同點(diǎn)：不確定性和損失。美國(guó)學(xué)者海恩斯在其1895年出版的著作《Risk as an Economic Factor》中，最早提出“風(fēng)險(xiǎn)”的概念。20世紀(jì)20年代初，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家芝加哥學(xué)派創(chuàng)始人富蘭克?奈特（Frank Hyneman Knight）把風(fēng)險(xiǎn)與不確定性做了明確區(qū)分，指出風(fēng)險(xiǎn)的特征是概率估計(jì)的可靠性。1952年，美國(guó)學(xué)者格拉爾在其調(diào)查報(bào)告《費(fèi)用控制的新時(shí)期――風(fēng)險(xiǎn)管理》中正式提出并使用“風(fēng)險(xiǎn)管理”一詞。1964年，美國(guó)教授威廉姆斯和漢斯把人的主觀因素引入對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的分析上。此后，歐美各國(guó)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理的研究逐步趨向系統(tǒng)化和專(zhuān)業(yè)化，使風(fēng)險(xiǎn)管理逐步成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。

2009年11月，ISO各成員國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)組織投票通過(guò)ISO 31000《風(fēng)險(xiǎn)管理―風(fēng)險(xiǎn)管理原則與實(shí)施指南》，對(duì)“風(fēng)險(xiǎn)”的定義為：“不確定性對(duì)目標(biāo)的影響”。同年，我國(guó)了GB/T 23649―2009 《風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)》，其中對(duì)“風(fēng)險(xiǎn)”定義為：“某一事件發(fā)生的概率和其后果的組合”。

根據(jù)上述文獻(xiàn)資料對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的定義我們可以引申出短重風(fēng)險(xiǎn)的定義：

（1）承運(yùn)船舶或其他狀況的不確定性對(duì)貨物重量的影響。

（2）貨物短重發(fā)生的概率和其后果的組合。

1.2 承運(yùn)船舶風(fēng)險(xiǎn)因子的構(gòu)成

目前，對(duì)承運(yùn)船舶的風(fēng)險(xiǎn)研究主要是安全性的研究，本論文在借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合水尺鑒重的實(shí)際情況，構(gòu)建承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)度量制標(biāo)。由承運(yùn)船舶帶來(lái)的短重風(fēng)險(xiǎn)主要有四個(gè)方面：船型、船舶的計(jì)量條件、船舶的計(jì)量資料以及其他因素。如圖所示：

承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，按照系統(tǒng)遞階分解原則，承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)度量指標(biāo)體系也應(yīng)該是一個(gè)分層的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。即每層指標(biāo)即是上層指標(biāo)的子類(lèi)指標(biāo)，又是下層指標(biāo)的父類(lèi)指標(biāo)。最上層的指標(biāo)即為衡量承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)的指數(shù)。如表1所示：

2 熵與信息熵

“熵”（entropy）概念從首次提出到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用已有160多年的歷史。熵的概念和規(guī)律以及其他推論和有關(guān)定理構(gòu)成了熵理論，熵定律普遍被認(rèn)為是自然界的最高定律。愛(ài)因斯坦（Albert Einstein）說(shuō)：“熵理論對(duì)于整個(gè)自然科學(xué)來(lái)說(shuō)是第一法則?！钡沁\(yùn)用熵理論來(lái)度量承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)，尚未發(fā)現(xiàn)有任何文獻(xiàn)報(bào)道。因此，本論文用信息熵的方法來(lái)度量承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)是一次創(chuàng)新和嘗試。

2.1 熵

1865年魯?shù)婪?尤利烏斯?埃馬努埃爾?克勞修斯（Rudolf Julius Emanuel Clausius）在他的論文《力學(xué)的熱理論的主要方程之便于應(yīng)用的形式》中首次提出了熵的概念，并將熵定義為“系統(tǒng)吸收的熱量與恒溫?zé)嵩礈囟戎取?，稱(chēng)為熱力學(xué)熵或熱溫熵或Clausius熵，被用來(lái)度量系統(tǒng)中能量的衰竭程度，即熱量不可轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭取?/p>

1877年，物理學(xué)家玻爾茲曼將熱力學(xué)熵概念做了進(jìn)一步推廣和深入分析，并把熵定義為一種特殊狀態(tài)的概率：原子聚集方式的數(shù)量。熵可以定義為玻爾茲曼常數(shù)乘以系統(tǒng)分子的狀態(tài)數(shù)的對(duì)數(shù)值：

S=klnΩ；K是比例常數(shù)，現(xiàn)在稱(chēng)為玻爾茲曼常數(shù)。

2.2 信息熵

1948年，美國(guó)數(shù)學(xué)家、信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)（Shannon）在題為“通訊的數(shù)學(xué)理論”的論文中指出：“信息是用來(lái)消除隨機(jī)不定性的東西”。并應(yīng)用概率論知識(shí)和邏輯方法推導(dǎo)出了信息量的計(jì)算公式，稱(chēng)為信息熵或Shannon熵。信息熵建立了關(guān)于不確定性的一種定量化的度量，奠定了現(xiàn)代信息論的理論基礎(chǔ)。熵在信息論中的定義如下：

（2）船舶的計(jì)量條件和船況越好，信息熵就越低；反之，信息熵就越高。所以，信息熵也可以說(shuō)是船舶計(jì)量條件和船況有序化程度的一個(gè)度量。

2.3 基于信息熵的風(fēng)U定量計(jì)算

假設(shè)某一承運(yùn)船舶存在n種可能的不同風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，且Pi（i=1，2，…，n）表示每一種船舶風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)出現(xiàn)的概率，當(dāng)信息熵取得最大值時(shí)，對(duì)應(yīng)的一組風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)出現(xiàn)的概率占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在這個(gè)基礎(chǔ)之上，就可以為信息熵表示各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)值提供理論依據(jù)。而且當(dāng)Pi相等時(shí)，熵值達(dá)到最大值，對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)系承運(yùn)船舶影響的不確定性越大。根據(jù)這個(gè)原理，可由信息熵來(lái)計(jì)算各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)值。

假設(shè)一艘船具備如下4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)①沙灘船，②使用設(shè)計(jì)圖代替完工圖，③水尺標(biāo)記尺寸不符合要求，④船舶老舊。每一種風(fēng)險(xiǎn)因素都對(duì)短重有兩種可能的影響：正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，共有8種可能，不確定性為ln8。對(duì)每一種風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)來(lái)說(shuō)當(dāng)兩種可能性概率相同時(shí)，即Pi=0.5時(shí)熵最大。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素的熵值計(jì)算公式我們可以推出兩個(gè)結(jié)論：

（1）熵值越大，短重風(fēng)險(xiǎn)越高，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的成本越高。

（2）船舶狀態(tài)和計(jì)量條件越好，熵值就低，反之，船舶狀態(tài)和計(jì)量條件越差，熵值就越高。

2.4 確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

根據(jù)前文計(jì)算出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)值，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)定義表定義風(fēng)險(xiǎn)所屬范圍，根據(jù)計(jì)算出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)值是否屬于某風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間來(lái)判斷該部分風(fēng)險(xiǎn)范圍及類(lèi)別，例如某承運(yùn)船舶短重風(fēng)險(xiǎn)值為0.6，則可將該船舶承運(yùn)貨物短重風(fēng)險(xiǎn)定義為較大，以此反映客觀情況。

3 檢驗(yàn)策略

3.1 檢驗(yàn)策略

3.1.1 根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取不同的檢驗(yàn)策略

對(duì)船舶進(jìn)行評(píng)估并分級(jí)，包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，風(fēng)險(xiǎn)分析，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等三個(gè)步驟。

（1）對(duì)極高風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)的船舶建議貿(mào)易商盡量避免租用這類(lèi)船舶承運(yùn)貴重散貨。如果發(fā)現(xiàn)此類(lèi)承運(yùn)船舶，建議貿(mào)易雙方更改計(jì)重方式。

（2）對(duì)于中風(fēng)險(xiǎn)承運(yùn)船舶，建議貿(mào)易商投保短量險(xiǎn)，減少因短重帶來(lái)的損失。在對(duì)此類(lèi)承運(yùn)船舶實(shí)施重量檢驗(yàn)是應(yīng)提高警惕。

（3）對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)船舶貿(mào)易商可以放心租用。在實(shí)施重量檢驗(yàn)是也要注意，特別是拼裝船。

3.1.2 建立基于大數(shù)據(jù)分析的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系

對(duì)于已發(fā)現(xiàn)的高風(fēng)險(xiǎn)船舶建立大數(shù)據(jù)檔案并在檢驗(yàn)檢疫部門(mén)之間實(shí)現(xiàn)信息共享。同時(shí)，按照所運(yùn)載貨物的實(shí)際短重重量進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或分級(jí)，當(dāng)遇到同一船舶再次進(jìn)行水尺計(jì)重時(shí)，鑒定人員可以利用風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警數(shù)據(jù)，在計(jì)算前重點(diǎn)核查檔案中記錄的問(wèn)題是否得到了改正。這樣一來(lái)既規(guī)避了潛在的風(fēng)險(xiǎn)，又提高了工作效率。

3.1.3 在實(shí)際工作中加強(qiáng)對(duì)船舶計(jì)量條件的審核

根據(jù)信息熵的原理，承運(yùn)船舶的設(shè)計(jì)建造和計(jì)量條件越差信息熵越高，風(fēng)險(xiǎn)越高，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)所需的信息量也就越高。因此，在檢驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)盡可能多的收集資料和信息（如制表說(shuō)明、船舶的總布置圖等）來(lái)綜合地進(jìn)行判斷。尤其是對(duì)于圖表上所示的計(jì)算所需信息（如水尺標(biāo)記位置、水艙高度等）應(yīng)該與實(shí)際觀測(cè)或測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，這樣就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題而不至于造成工作上的失誤。

參考文獻(xiàn)：

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第9篇：能量計(jì)量論文范文

【關(guān)鍵詞】呼倫貝爾調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)　建設(shè)

一、總則

（一）設(shè)計(jì)依據(jù)

1.受呼倫貝爾供電公司委托開(kāi)展地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)完善及增加二次安全防護(hù)設(shè)備工程設(shè)計(jì)。

2.《國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》

3.《國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面網(wǎng)絡(luò)（SPDnet-2）總體技術(shù)方案》

4.《全國(guó)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》

5.《國(guó)家電網(wǎng)公司2011年新建變電站補(bǔ)充規(guī)定》

6.國(guó)家及行業(yè)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)等。

（二）設(shè)計(jì)范圍

1.本工程主要完成呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)的建設(shè)，建設(shè)范圍包括呼倫貝爾地調(diào)核心節(jié)點(diǎn)、以及呼倫貝爾地區(qū)35kV-220kV變電站。

2.本工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)需求、應(yīng)用系統(tǒng)接入方式、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全措施，相應(yīng)的設(shè)備配置和工程概算。

（三）設(shè)計(jì)原則

1.本工程設(shè)計(jì)水平年為2011年,展望2015年。

2.調(diào)度組織關(guān)系按蒙東地區(qū)電網(wǎng)相關(guān)規(guī)定。

3.在專(zhuān)用通道上，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)以SDH方式使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了與電力企業(yè)其他數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全隔離。

4.調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)由實(shí)時(shí)子網(wǎng)和非實(shí)時(shí)子網(wǎng)組成，他們分別連接控制區(qū)和非控制區(qū)

二、 呼倫貝爾地調(diào)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及技術(shù)體制

（一）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù) 呼倫貝爾電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)主要有以下兩類(lèi)：

1.安全Ⅰ區(qū)業(yè)務(wù)

* EMS與RTU或變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信

* EMS之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換

* 廣域相量測(cè)量系統(tǒng)（WAMS）數(shù)據(jù)采集

* 實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)輔助控制信息

* 電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)量及控制數(shù)據(jù)

* 穩(wěn)定控制系統(tǒng)

* 五防系統(tǒng)（集控站）

2.安全Ⅱ區(qū)業(yè)務(wù)

* 發(fā)電及聯(lián)絡(luò)線交換計(jì)劃、聯(lián)絡(luò)線考核

* 調(diào)度操作票、檢修票等

* 電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)信息

* 故障錄波、保護(hù)和安全自動(dòng)裝置有關(guān)管理數(shù)據(jù)

* GPS變電站統(tǒng)一時(shí)鐘系統(tǒng)數(shù)據(jù)

* 節(jié)能發(fā)電調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)

（二）數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)體制

呼倫貝爾地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)為了統(tǒng)一管理、統(tǒng)一防護(hù)，采用IP over SDH技術(shù)體制，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全策略的完整性和統(tǒng)一性，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的單一性與可控性，技術(shù)體制的簡(jiǎn)單性、一致性。

三、呼倫貝爾地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

（一）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓瓌t

* 滿(mǎn)足調(diào)度業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性、可靠性需求

* 基于電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)

* 有利于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的實(shí)現(xiàn)

* 便于網(wǎng)絡(luò)管理、建設(shè)和運(yùn)行

（二）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)分為核心層、匯聚層和接入層，其中核心層一般只完成數(shù)據(jù)交換，是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的交匯中心；而匯聚層位于接入層和核心層之間，可以完成業(yè)務(wù)的分發(fā)和匯聚；接入層可以實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制和質(zhì)量保護(hù)，它主要是將用戶(hù)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)。

（三）路由分區(qū)及節(jié)點(diǎn)設(shè)置

呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)置如下：

核心節(jié)點(diǎn)：呼倫貝爾地調(diào)

接入節(jié)點(diǎn)：呼倫貝爾地區(qū)35kV-220kV廠站

（四）骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

（五） 路由協(xié)議

呼倫貝爾地調(diào)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)部的路由協(xié)議采用OSPF協(xié)議（開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議）。子域與省調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)采用多進(jìn)程O(píng)SPF協(xié)議，并支持BGP協(xié)議。

四、傳輸電路鏈路配置

（一） 配置原則

呼倫貝爾地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是基于IP技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)是無(wú)連接服務(wù)及動(dòng)態(tài)路由，對(duì)電路的帶寬及質(zhì)量要求較高。

骨干層各骨干節(jié)點(diǎn)之間互聯(lián)通信電路要滿(mǎn)足N-1原則，網(wǎng)絡(luò)傳輸主路由小于“三跳”。

接入層各接入節(jié)點(diǎn)應(yīng)按就近接入的原則接入骨干網(wǎng)。

（二） 骨干層傳輸電路鏈路配置方案

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)部各個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)之間網(wǎng)絡(luò)通道全部采用光纖。呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)通道組織如圖2所示。

圖2 呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)通道組織

五、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址分配

（一）網(wǎng)絡(luò)地址編碼及分配應(yīng)該與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ǚ謪^(qū)）及地址管理體制相結(jié)合，這樣可以有效的保證地址的唯一性。按照地址功能要求，網(wǎng)絡(luò)IP地址將分為三部分：

1. 路由設(shè)備標(biāo)志地址

2 .廣域網(wǎng)地址

3 .局域網(wǎng)地址

其中，路由設(shè)備標(biāo)志地址和廣域網(wǎng)地址為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部地址，他們主要用于路由生成和網(wǎng)絡(luò)管理，局域網(wǎng)地址則用于系統(tǒng)接入。

（二）網(wǎng)絡(luò)IP地址分配原則如下：

1.IP地址的規(guī)劃與劃分應(yīng)該滿(mǎn)足本期工程對(duì)IP地址的需求，同時(shí)要充分考慮未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展，預(yù)留相應(yīng)的地址段；

2.采用VLSM（可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼），保證IP地址的利用效率；

3.為了減少網(wǎng)絡(luò)中信息廣播的數(shù)量，減小路由器路由表的大小，加快路由器的收斂速度，我們可以采用CIDR（無(wú)類(lèi)別編址）技術(shù)；

4.采用結(jié)構(gòu)化的地址空間分配方法，充分考慮地址結(jié)構(gòu)的清晰和路由聚合的可實(shí)施性；

5.根據(jù)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的需要來(lái)決定地址空間的大小

六、 網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)也日益嚴(yán)峻和復(fù)雜，各種網(wǎng)絡(luò)安全事件不斷發(fā)生，從技術(shù)、管理和法律等多方面采取綜合措施保障網(wǎng)絡(luò)安全已是世界上各國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)人員的共同目標(biāo)。

本章將著重從技術(shù)上對(duì)接入呼倫貝爾地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)各應(yīng)用系統(tǒng)的安全防護(hù)問(wèn)題及所涉及和可采取的對(duì)策加以論述和分析。

（一）安全防護(hù)的基本原則

1.系統(tǒng)性原則

2.簡(jiǎn)單性原則

3.實(shí)時(shí)、連續(xù)、安全相統(tǒng)一的原則

4.需求、風(fēng)險(xiǎn)、代價(jià)相平衡的原則

5.實(shí)用與先進(jìn)相結(jié)合的原則

6.方便與安全相統(tǒng)一的原則

7.全面防護(hù)、突出重點(diǎn)（實(shí)時(shí)閉環(huán)控制部分）的原則

8.分層分區(qū)、強(qiáng)化邊界的原則

9.整體規(guī)劃、分步實(shí)施的原則

10.責(zé)任到人，分級(jí)管理，聯(lián)合防護(hù)的原則

（二）安全防護(hù)的策略

1.分區(qū)防護(hù)、突出重點(diǎn)。所有系統(tǒng)都必須置于相應(yīng)的安全區(qū)內(nèi)，對(duì)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)采用認(rèn)證、加密等技術(shù)實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)。

2.安全區(qū)隔離：通過(guò)使用不同強(qiáng)度的安全隔離設(shè)備可以讓各安全區(qū)中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)得到保護(hù)。

3.網(wǎng)絡(luò)隔離

4.縱向防護(hù)。采用認(rèn)證、加密等手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方安全傳輸。

（三）安全防護(hù)的目標(biāo)及措施

1.安全防護(hù)的目標(biāo)

為了防止一次系統(tǒng)事故或大面積停電及二次系統(tǒng)的奔潰或癱瘓，安全防護(hù)的目標(biāo)是提高服務(wù)質(zhì)量、抵御病毒、黑客、惡意代碼等對(duì)系統(tǒng)造成的破壞，尤其是能夠抵御集團(tuán)式攻擊。

2.安全防護(hù)的措施

根據(jù)上述的安全防護(hù)目標(biāo)，安全防護(hù)措施主要可以從提高服務(wù)質(zhì)量和提高抗攻擊能力兩個(gè)方面考慮。

(1)提高服務(wù)質(zhì)量的措施

由于呼倫貝爾地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采用IP技術(shù)，骨干網(wǎng)的路由協(xié)議為動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，因此IP包從源端到目的端的路徑、帶寬和流量是不可控的，也就是說(shuō)IP技術(shù)無(wú)法提供端到端的服務(wù)保障。為了確保IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，目前許多組織和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠家都提出各自的解決方案，歸納起來(lái)主要有以下幾種：

① 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）

虛擬局域網(wǎng)就是通過(guò)對(duì)交換機(jī)的連接參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，將網(wǎng)絡(luò)上的連接設(shè)備進(jìn)行邏輯分組，這樣可以減少不必要的通信量，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。虛擬局域網(wǎng)不提供安全控制。

② 多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）

多協(xié)議標(biāo)記交換就是在IP包頭中增加4字節(jié)（32位）的標(biāo)記，標(biāo)記交換路由器只在標(biāo)記定義的路徑上轉(zhuǎn)發(fā)IP包，這樣就大量減少了地址查找和路徑計(jì)算的工作，從而提高網(wǎng)絡(luò)的處理能力并降低轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)，多協(xié)議標(biāo)記交換能夠提供一定的安全控制。

③ 業(yè)務(wù)區(qū)分服務(wù)

業(yè)務(wù)區(qū)分服務(wù)就是對(duì)不同業(yè)務(wù)的IP包的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)定，然后由具有業(yè)務(wù)區(qū)分功能的路由器根據(jù)IP包的優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行擁塞管理和信息流量控制。同樣，業(yè)務(wù)區(qū)分服務(wù)也不提供安全控制。

(2)提高網(wǎng)絡(luò)抗攻擊能力的措施

目前網(wǎng)絡(luò)攻擊的類(lèi)型主要包括：

① 竊聽(tīng)報(bào)文－攻擊者從傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，以獲取用戶(hù)名/口令或者是敏感的數(shù)據(jù)信息。

② IP地址欺騙－攻擊者通過(guò)改變自己的IP地址來(lái)偽裝成內(nèi)部網(wǎng)用戶(hù)或可信任的外部網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)，發(fā)送特定的報(bào)文以擾亂正常的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，或者是偽造一些可接受的路由報(bào)文（如發(fā)送ICMP的特定報(bào)文）來(lái)更改路由信息，以竊取信息。

③ 源路由攻擊－攻擊者通過(guò)在IP報(bào)文的Option域中指定該報(bào)文的路由，使報(bào)文有可能被發(fā)往一些受保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)。

④ 端口掃描－通過(guò)探測(cè)防火墻的端口，來(lái)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的漏洞；或者事先知道路由器軟件的某個(gè)版本存在漏洞，通過(guò)查詢(xún)特定端口，判斷是否存在該漏洞。然后利用這些漏洞對(duì)路由器進(jìn)行攻擊，使得路由器整個(gè)蕩掉或無(wú)法正常運(yùn)行。

⑤ 拒絕服務(wù)攻擊－攻擊者的目的是阻止合法用戶(hù)對(duì)資源的訪問(wèn)。比如通過(guò)發(fā)送大量報(bào)文使得網(wǎng)絡(luò)帶寬資源被消耗。

⑥ 應(yīng)用層攻擊－有多種形式，包括探測(cè)應(yīng)用軟件的漏洞、“特洛依木馬”等。

(3) 針對(duì)上述“黑客”的攻擊手段，本設(shè)計(jì)建議采取如下措施來(lái)提高各應(yīng)用系統(tǒng)的抗攻擊能力。

① 加密技術(shù)

采用對(duì)稱(chēng)密鑰和公開(kāi)密鑰的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息加密以及設(shè)備和人員身份的認(rèn)證。信息經(jīng)過(guò)加密后由于黑客沒(méi)有密鑰，加密信息成為毫無(wú)用處的亂碼，使黑客無(wú)法冒充運(yùn)行人員對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行控制操作。加密技術(shù)具有很強(qiáng)的抗抵賴(lài)性，能夠?yàn)楦鞣N進(jìn)行過(guò)的操作提供行為證據(jù)，這就為各種事故的分析帶來(lái)了便利。

目前對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)所采用的算法最具代表性的是DES算法，此算法采用標(biāo)準(zhǔn)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，將明文分成64位的分組進(jìn)行操作，經(jīng)16輪完全相同的運(yùn)算后形成密文。對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)可用于電力系統(tǒng)關(guān)口電量等信息的加密。

對(duì)于公開(kāi)密鑰使用最廣泛、最著名的是RSA算法，它的密鑰由公開(kāi)密鑰和私有密鑰組成。通過(guò)公開(kāi)密鑰和私有密鑰對(duì)明文的模運(yùn)算進(jìn)行加密，通過(guò)私有密鑰和公開(kāi)密鑰對(duì)密文的模運(yùn)算進(jìn)行解密。公開(kāi)密鑰密鑰技術(shù)可用于電力系統(tǒng)的身份認(rèn)證、控制操作認(rèn)證、電力市場(chǎng)交易申報(bào)加密等。

②入侵檢測(cè)

入侵檢測(cè)系統(tǒng)就是指對(duì)妨礙系統(tǒng)資源的完整性、機(jī)密性和實(shí)用性的一系列違反安全策略的行為進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并提出報(bào)告的系統(tǒng)。也就是說(shuō)入侵檢測(cè)系統(tǒng)不僅具有接入控制功能，而且可以使針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的入侵行為得到實(shí)時(shí)的監(jiān)控，從而檢測(cè)到非法入侵。

入侵檢測(cè)系統(tǒng)一般可以分為主機(jī)基礎(chǔ)檢測(cè)系統(tǒng)、多重主機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)檢測(cè)系統(tǒng)。

主機(jī)基礎(chǔ)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)使用在單一主機(jī)收集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行入侵的判斷。檢測(cè)數(shù)據(jù)是指通過(guò)程序的進(jìn)程來(lái)采集的原來(lái)用戶(hù)和現(xiàn)在用戶(hù)的CPU消耗量、I/O消耗量、進(jìn)程所使用的文件及使用的系統(tǒng)信息。

多重主機(jī)基礎(chǔ)檢測(cè)系統(tǒng)是指使用從幾個(gè)主機(jī)收集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行入侵判定的系統(tǒng)，也就是說(shuō)把上面在單一主機(jī)收集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)從幾個(gè)地方集中到一個(gè)系統(tǒng)中，對(duì)入侵進(jìn)行判定。

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)檢測(cè)系統(tǒng)是指收集網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)，對(duì)入侵進(jìn)行判定，它能夠通過(guò)對(duì)普通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的過(guò)濾，收集到資料后，通過(guò)這些資料對(duì)入侵進(jìn)行判定。

由于呼倫貝爾地調(diào)各應(yīng)用系統(tǒng)安全防護(hù)的重點(diǎn)在于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性上，因此入侵檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)考慮配置網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)檢測(cè)系統(tǒng)，并應(yīng)考慮與防火墻的聯(lián)動(dòng)機(jī)制。

③安全審計(jì)

安全審計(jì)系統(tǒng)包括以下主要功能：

－生成安全策略，確定和保持系統(tǒng)中用戶(hù)的責(zé)任并審查用戶(hù)的訪問(wèn)模式。

－發(fā)現(xiàn)試圖繞過(guò)保護(hù)機(jī)制的訪問(wèn)及訪問(wèn)權(quán)限由低級(jí)向高級(jí)的轉(zhuǎn)移。

－阻止系統(tǒng)的不正當(dāng)使用。

－對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題區(qū)進(jìn)行檢測(cè)和損失評(píng)估。

－提供有效的災(zāi)難恢復(fù)。

④防火墻

防火墻是一種計(jì)算機(jī)硬件和軟件的組合，它能夠在內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)之間建立起一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)，從而保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受非法用戶(hù)的侵犯。防火墻的產(chǎn)品種類(lèi)大體可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻，另一類(lèi)為應(yīng)用級(jí)防火墻。網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻是工作在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的防火墻。應(yīng)用級(jí)防火墻除具有網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻的功能外，還具備對(duì)信息內(nèi)容過(guò)濾的功能，拒絕含有敏感字樣或信息的訪問(wèn)，以確保網(wǎng)絡(luò)的安全。兩種級(jí)別防火墻相比，應(yīng)用級(jí)防火墻具有更高的安全性，但網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻具有更高的通信處理速率。因此在選用防火墻時(shí)，應(yīng)從安全性和實(shí)時(shí)性?xún)蓚€(gè)方面來(lái)綜合考慮。

⑤物理隔離

采用專(zhuān)用的安全隔離裝置，對(duì)不希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)方式通信的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)從物理層上進(jìn)行隔離。隔離裝置由正向和反向傳輸兩個(gè)部分組成，正向和反向部分的兩個(gè)網(wǎng)卡分別與兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連并建立TCP連接，在內(nèi)部?jī)蓚€(gè)網(wǎng)卡之間通過(guò)非網(wǎng)絡(luò)方式連接并只允許數(shù)據(jù)的單項(xiàng)傳輸，從而阻斷了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)直接建立TCP連接。在隔離裝置的反向部分中，還具有身份認(rèn)證的功能。

⑥病毒檢測(cè)

計(jì)算機(jī)病毒從其危害程度上可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為良性病毒或稱(chēng)為惡作劇病毒（如小球病毒），這類(lèi)病毒并不對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成損害，但卻對(duì)程序的進(jìn)程造成影響，尤其對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)其危害程度是不容忽視的。另一類(lèi)為惡性病毒（如CIH病毒），這類(lèi)病毒會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的危害，甚至?xí)?lái)災(zāi)難性的后果。病毒檢測(cè)是預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒的有效措施，它通過(guò)對(duì)運(yùn)行中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)病毒并進(jìn)行消毒，從而保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全。

（四）安全區(qū)的劃分及隔離要求

1.安全區(qū)的劃分

根據(jù)地調(diào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程、安全要求和目前狀況可以把整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)劃分為I實(shí)時(shí)控制區(qū)、II非控制生產(chǎn)區(qū)、III生產(chǎn)管理區(qū)、IV管理信息區(qū)四個(gè)安全區(qū)。不同的安全區(qū)決定了不同的安全等級(jí)和防護(hù)水平。其中安全區(qū)Ⅰ的安全等級(jí)最高，安全區(qū)II次之，其余依次類(lèi)推。

2.安全區(qū)橫向及縱向隔離要求

（1）橫向隔離

安全區(qū)I、II不得與安全區(qū)III、IV之間直接聯(lián)系，安全區(qū)I、II與安全區(qū)III、IV之間采用經(jīng)有關(guān)部門(mén)認(rèn)定核準(zhǔn)的專(zhuān)用安全隔離設(shè)備進(jìn)行物理隔離，全隔離裝置分為正向型和反向型兩種，正向型用于安全區(qū)I/II到安全區(qū)III的單向數(shù)據(jù)傳遞；反向型用于安全區(qū)III到安全區(qū)I/II的單向數(shù)據(jù)傳遞，僅允許純數(shù)據(jù)的單向安全傳輸。

（2）縱向隔離

－安全區(qū)I、II均接入電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，兩個(gè)安全區(qū)分別通過(guò)實(shí)時(shí)VPN和非實(shí)時(shí)VPN實(shí)現(xiàn)邏輯隔離。IP認(rèn)證加密裝置使用的認(rèn)證密鑰應(yīng)由省調(diào)統(tǒng)一頒發(fā)和管理。

－在不具備簽發(fā)電力調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字證書(shū)的條件時(shí)，安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ不得開(kāi)通遠(yuǎn)程撥號(hào)服務(wù)。

－安全區(qū)III經(jīng)防火墻接入電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，使用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)劃分出的調(diào)度VPN通信。

－傳統(tǒng)的基于專(zhuān)線通道的通信不涉及網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，本設(shè)計(jì)不予考慮。

－本設(shè)計(jì)對(duì)于安全區(qū)IV不做要求。

3.安全區(qū)內(nèi)部安全防護(hù)要求

（1）對(duì)安全區(qū)Ⅰ及安全區(qū)Ⅱ的要求：

禁止安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ內(nèi)部的E-mail服務(wù)。禁止安全區(qū)Ⅰ的Web服務(wù)。允許安全區(qū)Ⅱ內(nèi)部及縱向Web服務(wù)。安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ的重要業(yè)務(wù)（如SCADA）應(yīng)該采用認(rèn)證加密機(jī)制。安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ內(nèi)的相關(guān)系統(tǒng)間必須分別通過(guò)內(nèi)部、外部網(wǎng)關(guān)和中央交換機(jī)、接入交換機(jī)來(lái)對(duì)內(nèi)和對(duì)外通信，絕不允許利用本系統(tǒng)交換機(jī)直接與其它系統(tǒng)進(jìn)行通信。在不具備簽發(fā)電力調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字證書(shū)的條件時(shí)，對(duì)安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ不開(kāi)通本地?fù)芴?hào)訪問(wèn)服務(wù)。安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ應(yīng)該部署安全審計(jì)措施，邊界上應(yīng)部署入侵檢測(cè)系統(tǒng)。安全區(qū)Ⅰ、Ⅱ必須采取防惡意代碼措施。

（2）對(duì)安全區(qū)Ⅲ要求：

安全區(qū)Ⅲ允許開(kāi)通E-mail、Web服務(wù)。

安全區(qū)III內(nèi)的相關(guān)系統(tǒng)間必須分別通過(guò)內(nèi)部、外部網(wǎng)關(guān)和中央交換機(jī)、接入交換機(jī)來(lái)對(duì)內(nèi)和對(duì)外通信，絕不允許利用本系統(tǒng)交換機(jī)直接與其它系統(tǒng)進(jìn)行通信。

對(duì)安全區(qū)Ⅲ撥號(hào)訪問(wèn)服務(wù)必須配置具有IPsec VPN客戶(hù)端接入功能的防火墻，并設(shè)置必要的安全策略對(duì)接入的用戶(hù)訪問(wèn)的范圍和資源做出明確的限制。

安全區(qū)Ⅲ必須采取防惡意代碼措施。

（3）本方案對(duì)安全區(qū)Ⅳ不做詳細(xì)要求。

（五）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護(hù)實(shí)施方案

根據(jù)以上安全防護(hù)要求，呼倫貝爾地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)采取以下安全防護(hù)措施：

1.網(wǎng)段劃分

呼倫貝爾地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)劃分為邏輯隔離的實(shí)時(shí)子網(wǎng)和非實(shí)時(shí)子網(wǎng)，實(shí)時(shí)子網(wǎng)主要用于接入控制區(qū)（安全區(qū)I）的業(yè)務(wù)，包括能量管理系統(tǒng)（EMS）、電力數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（集控中心監(jiān)控系統(tǒng)、變電所RTU或綜自等）；非實(shí)時(shí)子網(wǎng)主要用于接入非控制區(qū)（安全區(qū)II）的業(yè)務(wù)，包括電能量計(jì)量系統(tǒng)等。

2.本期呼倫貝爾地調(diào)接入網(wǎng)I區(qū)和II區(qū)采用IP縱向加密認(rèn)證裝置。

七、應(yīng)用系統(tǒng)接入方式

（一）應(yīng)用系統(tǒng)接入原則

1.調(diào)度端（縣調(diào)除外）應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一接入骨干網(wǎng)，應(yīng)用系統(tǒng)間采用域內(nèi)MPLS-VPN互聯(lián)。

2.廠站端應(yīng)用系統(tǒng)接入相應(yīng)接入網(wǎng)，調(diào)度端到廠站通信采用跨域MP-EBGP方式互聯(lián)，保證僅跨越一個(gè)域。

3.調(diào)度端采用雙機(jī)雙卡分別接入雙網(wǎng)。

4.廠站端應(yīng)采用雙機(jī)雙卡分別接入雙網(wǎng)，對(duì)于擴(kuò)卡有問(wèn)題的老系統(tǒng)，采用雙機(jī)單卡方式，雙機(jī)分別接入雙網(wǎng)。

5.雙機(jī)應(yīng)為負(fù)載均衡方式。

6.對(duì)于不支持網(wǎng)絡(luò)方式的應(yīng)用系統(tǒng)，可選用串口方式進(jìn)行過(guò)渡。

7.對(duì)于流量較大的新應(yīng)用功能，原則上接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面。

8.按電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求，應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)配置安全防護(hù)設(shè)施。

(二) 應(yīng)用系統(tǒng)接入方式

呼倫貝爾地調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)接入方式如圖3所示，220kV廠站應(yīng)用系統(tǒng)接入方式如圖4所示，35kV-110kV廠站應(yīng)用系統(tǒng)接入方式如圖5所示。

圖3 呼倫貝爾地調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)接入方式

圖4 220kV廠站應(yīng)用系統(tǒng)接入方式

圖5 35kV-110kV廠站應(yīng)用系統(tǒng)接入方式

八、結(jié)束語(yǔ)

呼倫貝爾電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)本著"統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)、統(tǒng)一技術(shù)體制、統(tǒng)一路由策略、統(tǒng)一組織實(shí)施"的原則而組建，本工程主要完成呼倫貝爾調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)，在今后的建設(shè)中我們還需不斷將其優(yōu)化和完善。

參考文獻(xiàn):

[1]郭建平(導(dǎo)師：趙洪山;董國(guó)防).華北電力大學(xué)（河北）碩士論文.電網(wǎng)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究.2008(05).

[2]周寧(導(dǎo)師：朱慶生;何建軍).重慶大學(xué)碩士論文.重慶電網(wǎng)二次系統(tǒng)安全防護(hù)體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究.2005(10)