题目：高速铁路牵引供电自动化网络通信系统研究摘 要:我国铁路建设进入了一个高速发展阶段，高速铁路的设计、建设正在进一步展开。面对日、德、法等先进技术的竞争，研究具有自主知识产权高速铁路牵引供电自动化系统(TPSAS，Traction Power Supply AutomaticSystem)是十分有意义的。控制自动化、管理信息化的TPSAS是高速铁路供电系统可靠运行的基础，可以替代进口，节省外汇和国家投资，同时也是高速铁路急需的重大技术装备。实现TPSAS的关键是通信，通信问题已成为牵引供电自动化系统研究和开发的核心问题。 现在运行的供电调度系统(PSDS，Power Supply DispatchingSystem)、牵引变电所自动化系统(TSAS，Traction Substation integratedAutomation System)、牵引供电管理信息系统(PSMIS，Power SupplyManagement Information System)、接触网工区、检测车、牵引供电维修管理中心、路局管理部门等通信接口复杂，信息流混乱，要求不清，很难实现真正意义上的管控一体化，同时存在“信息化孤岛”问题。在考虑系统的安全性和可靠性的前提下，按照管理和控制分流的原则，对TPSAS每个子系统的输入输出信息流进行了规范，提出了每个子系统的接口和要求，规划了TPSAS完整的信息流。按照铁路信息规范化要求，研究了相应的信息数据词典。按照TPSAS信息流对通信的要求，在现有通信网络的基础上，提出了TPSAS网络通信架构的解决方案。 FPSAS系统实时性主要是TSAS网络以及PSDS控制网络的实时性。通过深入研究以太网技术，结合高速铁路对TSAS实时性要求，提出了一种新的工业控制以太网解决方案：分布交换式双环光纤自愈以太网。针对该方案，展开了研究：①详细设计了通信单元和TSAS中智能电子装置(IED，Intelligent Electric Device)的接口硬件。②提出了基于实时数据通道、最短路径表的最短路径算法，提高了通信的实时性。③提出了通信故障自愈和定位算法，使通信更易于维护，易于实现无人职守的TSAS，同时该方案也满足工业以太网对网络中断时间的要求。④利用最短路径的思想，给出了基于标准以太网的：PSDS通信网络的实现方案。⑤考虑到现场环境，研制了相应的工业级分布交换式网络通信单元。该方案大大提高了PSDS控制网络实时性、可靠性，实现了PSDS与TSAS之间真正意义上的无缝连接。利用排队论，讨论了通信CPU处理能力与输入缓冲区大小的关系，输入报文到达率与缓冲区大小的关系，得到了通信接口硬件的设计原则，为工业以太网通信接口硬件设计中CPU的选择提供了依据。 利用OPNET，对TSAS采用总线式、交换式、分布交换式以太网方案进行系统仿真，在相同的条件下，仿真结果表明，分布交换式以太网优于总线式和交换式以太网，且改进了以太网数据时延确定性，避免了冲突。利用故障树分析法，在元件可靠度相同的条件下，比较现有的PSDS网络结构和本文提出的2路双环SDH网络结构的可靠性，结果表明2路双环SDH网络可靠性优于现有的PSDS网络结构；比较了TSAS中采用交换式和分布交换式以太网的可靠性，结果表明分布交换式以太网可靠性大大高于交换式以太网。综上所述，PSDS采用2路双环SDH网络结构，TSAS采用分布交换式双环光纤自愈以太网，采用最短路径、故障自愈和故障定位算法，将是高速铁路TPSAS通信的一个较好的选择。 基于本文所提出的分布交换式工业以太网架构，论文研究了IEC61850标准在TSAS的实现过程，从IED建模、数据对象和服务建立，GOOSE/GSSE特殊映射，MMS应用，实时操作系统，到硬件设计(IEC61850标准对硬件是有特殊要求的)，IED和变电站层配置软件研究。 若是可以的话，就加分，给邮箱，给你传过去。这个是博士论文，怎么说也够你用了。
[论文关键词]铁路 电力 远动终端 干扰 [论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。 抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。 一、电磁干扰产生的原因及特点 （一）传导瞬变和高频干扰 1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。 （二）场的干扰 1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。 （三）对通信线路的干扰 1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。 （四）继电器本身原因 继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。 二、干扰对电力远动系统的影响 无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。 三、抗干扰设计分析 （一）屏蔽措施 1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。 （二）系统接地设计 1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。 （三）采取良好的隔离措施 1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。 （四）滤波器的设计 1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。 （五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。 （六）数据采集抗干扰设计 1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。 （七）过程通道抗干扰设计 （八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。 （九）控制状态位的干扰设计 （十）程序运行失常的抗干扰设计 （十一）单片机软件的抗干扰设计 （十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。 （十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境 （十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。
可以 做的 需要
电气化铁道电能质量综合控制研究 摘要:作为典型的非平衡负载,电气化铁道的牵引负载给公共电网带来的谐波、负序和无功等电能质量问题不 容忽视。静止无功补偿装置(SVC)是一种减小甚至消除无功、谐波以及其他电能质量问题的有效方法。以静止 无功补偿器(SVC)为基础,对电气化铁道的电能质量问题的综合控制进行研究。 关键词:电气化铁道;电网;电能质量;综合控制 1 前言 中国的电气化铁道总里程已经突破2·4万公里, 跃居世界第二。电气化铁道具有运载能力强、行车速 度快、节约能源、对环境污染小等优点,在现代国民经 济发展中起着举足轻重的作用。 但是,由于电气化铁道牵引负载所具有的随即波 动性和不对称性,其给公共电网带来的诸如负序电流、 谐波以及无功功率等电能质量问题也引起了极大的关 注。研究如何利用有效手段治理电气化铁道牵引负载 所带来的一系列电能质量问题,确保电网中其他电力 设备的安全经济运行具有重大意义。 2 电气化铁道牵引供电系统 2·1 概述 我国的动力供电电网电压一般为110kV或者 220kV,通过牵引变压器转换为27·5kV作为牵引动力 机车的供电。现在普遍流行的牵引变压器种类主要有 单相牵引变压器、Y-D11牵引变压器、阻抗匹配牵引 变压器、Scott变压器等。我国电气化铁道采用工频交 流50Hz三相供电单相用电,其负荷牵引电力机车的 功率大,速度、负载状况变化频繁,且具有不对称的特 性,导致牵引电网具有功率因数低、谐波含量高、负序 电流大等特点,不但自身损耗大,而且对公共电网及铁 路沿线的其他电力设备也带来严重危害,必须采取有 效措施加以治理[1]。 2·2 单相变压器牵引供电网 采用单相牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如 图1所示[2]。 单相接线牵引网采用单相变压器供电,供电方式 又分为单相接线方式和V-V接线方式。单相接线牵 引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边 一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。 牵引变压器的容量利用率高,但其在电力系统中单相 牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能 实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容 量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由 地方电网得到供应的场合。另外,单相牵引变压器要 按全绝缘设计制造。而单相V-V接线将两台单相变 压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵引变电 所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压 器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。 而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回 的回流线。这时,两臂电压相位差60°接线,电流的不 对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。 2·3 三相Y-D11变压器牵引供电网 采用三相Y-D11牵引变压器的牵引供电系统拓 扑结构如图2所示[2]。 三相Y-D11结线牵引变压器的高压侧通过引入 线按规定次序接到110kV或220kV,三相电力系统的高 压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连 接,变压器另两个角a和b分别接到27·5kV的a相和b 相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂 供电,两臂电压的相位差为60°,也是60°接线。因此,在 这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。 3 SVC静止型动态无功补偿装置 3·1 SVC的发展 静止型动态无功补偿装置SVC是一种先进的高 压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数 来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电 压、改善电网质量(环境)的作用。20世纪70年代以 来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容 器(TSC)以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形 式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展。SVC 可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电 子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可 以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有 较快的响应速度,它能够维持端电压恒定 3·2 SVC的工作原理及在电网中应用 TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图3。它由 1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际 系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。 TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接 的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效 电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图3中 两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行,通过改 变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以 电压过零点为基准,α在90°~180°之间可部分导通, 导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗 器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90°~180° 之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提 供的补偿电流中含有谐波分量[3]。 TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化 通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。这里, 晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起 相控作用。在实际系统中,每个电容器组都要串联一 个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶 闸管的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶 闸管投切电容器组时,通常选取系统电压峰值时或者 过零点时作为投切动作的必要条件。由于TSC中的 电容器只是在两个极端的电流值之间切换,因此它不 会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的。 TCR和TSC组合后的运行原理为:当系统电压低 于设定的运行电压时,根据需要补偿的无功量投入适 当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此 时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部 分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切 除所有电容器组,只留有TCR运行。 4 电网电能质量综合控制与治理 4·1 谐波抑止与无功补偿 利用SVC动态无功补偿装置对牵引供电系统的 谐波和无功进行综合治理的关键是SVC最大无功补 偿量的确定和滤波器支路的设计[3]。 SVC最大无功补偿量Qsvc应该和设计线路牵引负 荷的大小相适应,应该按电气化铁道牵引负荷的最大 有功需求以及补偿后对装设地点功率因数或在最大无 功冲击时的最大电压损耗的要求来确定,具体可以按 照式(1)、(2)来计算。 QSVC=(tanφ1-tanφ2)Pmax(1) 式中,φ1、φ2分别为补偿前后110kV电源测功率 因数角;Pmax为电铁负荷最大有功需求。 QSVC=Qfmax-ΔU%Xs(2) 式中,Qfmax为装设地点最大无功冲击;ΔU%为装 设地点最大电压损耗要求;Xs为系统阻抗。 要想达到理想的谐波抑止效果,必须综合考虑FC 滤波支路的设计,既要保证装置的安全运行,又要达到 预计的理想效果。在实际设计中,首先需要根据供电 臂中所含的谐波分量来确定FC滤波支路的组成。由 于在电力牵引负荷的谐波中, 3、5、7次谐波占了很大 的比重,所以FC滤波支路一般由3、5、7次单调谐滤 波器构成。 当最大无功补偿容量和滤波支路的组成确定后, 如何将需补无功容量合理分配到各滤波支路中,这是 非常重要的问题。如果各滤波支路的容量分配不合 理,一方面会使设备安装总容量偏大,另一方面有可能 因为某此滤波回路补偿功率偏小而发生过负荷,对设 备安全运行造成影响。 一些著名的电气公司采用的一些算法如下[6]: 如西门子公司的无功功率补偿按式(3)分配 Qc(h)=QSVCIh/h∑Ih/h(3) 式中,Qc(h)是第h次滤波支路分配的补偿容量;Ih 为供电臂第h次谐波电流。 BBC电气公司按照式(4)分配无功功率 Qc(h)=QSVC∑Ih(4) AEG电气公司则按照式(5)分配无功 Qc(3)∶Qc(5)∶Qc(11)∶Qc(13)=2∶2∶1∶1 (5) 式中,Qc(3)、Qc(5)、Qc(11)、Qc(13)分别为第3、5、11、 13次滤波支路分配的补偿容量。 4·2 负序电流补偿 牵引电力机车产生的大量负序电流给电网中其他 的电力设备的安全、经济运行带来极大影响。SVC静 止动态无功补偿装置在补偿负序和末端电压上有着相 当高的效率。工程应用上可以选择在电网系统和负荷 上都安装SVC[5]。 在电网系统端安装应用SVC来补偿负序电流的 原则是参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws)。不管采 用哪一种牵引变压器,负序补偿的实现分为如下两步: (1)电力因数修正。通过安装电容器件,使得每 相负荷都为电阻性。 (2)参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws),AB相 的电阻性负荷G,与BC相的电容性负荷G/ 3以及CA 相的电感性负荷G/ 3互相对称。 电流环路图和相位图分别如图4、5所示: 从图5可以明显看到线电流I·A,I·B,I·C是对称 且正序的,BC相和CA相之间的阻抗负载也可以做到 类似的对称,因此系统中的所有负序电流都可以被补 偿而消除。 现在问题的关键是如何随着牵引负荷的起伏动态 地控制补偿需要的电容和电感器组。急于数字信号处 理器(DSP)的固定电容(FC)和晶闸管控制的电抗器 (TCR)的组合得以广泛应用,如图6所示。得益于 DSP对数据信息的快速处理,补偿所需的电容和电感 参数可以被快速、精确计算得到。 5 结论与展望 本文提出的基于静止动态无功补偿装置(SVC)的 电气化铁道牵引电网电能质量综合控制与治理原理与 方案具有重要的工程意义。电气化铁道的电能质量是 一个突出且严峻的课题与难题,要求我们不断探求新 的综合补偿方法,来综合控制与治理影响电能质量的 无功、谐波、负序等因素,以提高电网电能质量,确保电 网安全、经济运行。 参考文献 [1] 李群湛电气化铁道并联综合补偿及其应用[M]北京:中国铁道 出版社, [2] TB/10009-2005铁路电力牵引供电设计规范[S] [3] 王兆安谐波抑止和无功功率补偿[M]北京:机械工业出版社, [4] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院电气化铁道设计手册牵 引供电系统[M]北京:中国铁道出版社, [5] 安鹏,张雷,刘玉田电气化铁道对电力系统安全运行的影响及对 策[J]山东电力技术, 2005, (4): 16- [6] 马千里动态无功补偿装置在牵引变电所的应用[J]电气化铁 道, 2008(4)希望采纳
[论文关键词]铁路 电力 远动终端 干扰 [论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。 抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。 一、电磁干扰产生的原因及特点 （一）传导瞬变和高频干扰 1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。 （二）场的干扰 1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。 （三）对通信线路的干扰 1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。 （四）继电器本身原因 继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。 二、干扰对电力远动系统的影响 无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。 三、抗干扰设计分析 （一）屏蔽措施 1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。 （二）系统接地设计 1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。 （三）采取良好的隔离措施 1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。 （四）滤波器的设计 1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。 （五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。 （六）数据采集抗干扰设计 1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。 （七）过程通道抗干扰设计 （八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。 （九）控制状态位的干扰设计 （十）程序运行失常的抗干扰设计 （十一）单片机软件的抗干扰设计 （十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。 （十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境 （十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。
说得好泛泛，百度文库里好像有。
一、宏观视角的总体史式审视 将近代中国铁路作为一个整体，从某一个侧面来加以研究、审视，这种总体式的史学研究成果不少，其中有论述铁路的作用、影响的，有关于铁路发展方面的，有涉及外债问题的，此乃学界着意的大要所在。铁路的影响：学界在谈及此问题时，强调了三个方面，即城市化、农业、民俗。探讨铁路的城市化作用的文章有两篇：李占才所著《铁路与近代中国城镇变迁》(《铁道师院学报》1996年第5期)、姜益和徐精鹏合著《铁路对近代中国城市化的作用探析》(《上海铁道大学学报》2000年第7期)，两文指出，铁路促进了客货运输，人口流动，市场扩大，经济发展及城市的变迁：一些新兴城镇崛起，一些古城镇的功能发生变化，一些不通铁路的古城镇衰落。关于铁路对农业发展的影响，李占才著有两文：《铁路对近代中国农业经济的影响》(《同济大学学报》1997年第1期)、《铁路与近代中国农业生产的商品化、区域化趋向》(《铁道师院学报》1997年第5期)。两文阐述的主体意思是：铁路运输促进了商品流通的扩大，从而也就促进了农业生产商品化、区域化倾向的发展，加速了农村自然经济的解体。从民俗角度看铁路的影响，这是较为新颖的探索。这方面李占才之文《铁路与近代中国民俗的嬗变》(《铁道师院学报》1994年第3期)及《铁路与中国近代的民俗嬗变》(《史学月刊》1996年第1期)认为：铁路引发了民俗心理的更新，导致衣、食、住、行等生活习俗的变迁，促使相见礼、婚礼、丧礼等礼仪风尚演变，推动了国人娱乐、纪年、剪辫放足等习俗的进化，尽管民俗嬗变中也产生了一些消极现象，但总体而论，是朝着进步、健康的方向发展。 另外，王旭章还著文《走向市场的中国铁路向历史借鉴什么》(《铁道师院学报》1995年第2期)，指出铁路当之无愧是市场经济的主动脉，其表现为：建立现代企业制度，推动沿线资源的规模经营，加快了我国农村剩余劳动力向城镇产业的转移，促使统一的全国市场逐步形成和国内外市场的接轨，经济区域化趋势发展。朱从兵著文《铁路与社会经济发展的关系》(《广西右江民族师范高等专科学校学报》1998年第4期)相对要冷静一些，该文认为：铁路与沿线社会经济之间的关系是一种双向需要的互动关系，铁路对沿线社会经济发展产生积极影响是以工业为中介的，并受到多方面因素的制约，铁路建成后还需有正确的政策导向，完善配套的规章制度以及社会经济各部门的密切配合。 铁路发展：包括商办铁路、修筑及管理特色、政府政策、不发展的原因等方面的内容。 商办铁路的研究是学界的弱项，对此问题宓汝成著文(《中国近代铁路发展史上民间创业活动》，《中国经济史研究》1994年第1期)通过对民间投资铁路史的梳理，得出如下结论：民间资本有投资铁路的意愿，其压抑力量主要来自列强资本，其次才是封建势力；资金匮乏、技术落后不是商办资本铁路不发达的主要原因，二者的因果关系恰恰应该颠倒；商办铁路资本在清政府国有化政策影响下零碎化是历史的倒退。 关于铁路管理问题，芮坤改之文《晚清对官办铁路的管理述论》(《保定师专学报》2002年第3期)厘清了晚清朝廷逐渐将最初由地方大臣管理的“官办”铁路收归朝廷统一管理的过程。对于我国近代铁路的修筑及管理特色，胡正民、李占才著文(《强人筑路以线设局——近代中国铁路发展特色》，《铁道师院学报》1995年第2期)将之归纳为：强人筑路，以线设局，铁路的修筑及管理权掌握在实力派官僚的手中，因而非常混乱和纷繁。 论及清政府的铁路政策，骆向韶著文(《清政府的铁路政策》，《湘潭师院学报》2002年第6期)将之划分为三个阶段：1863—1889年、1889—1900年、1900—1911年。孙自俭之文《晚清铁路政策的官办与商办之争》(《安庆师院学报》2002年第6期)则主要讨论了官办还是商办的问题。该文指出：经过多年实践，清政府对铁路的认识逐步深化，最终在1911年确立了官办铁路政策，这在当时的历史条件下，有其客观必然性和可行性。 关于铁路干线国有问题，马陵合著文(《论清末铁路干线国有政策的两个促动因素》，《社会科学研究》1996年第1期)认为，该政策出台的原因有二：一是盛宣怀建立官僚垄断资本集团的野心，二是立宪派社会舆论宣传的推动。 论述铁路权为外资侵夺的文章有谢撼澜之文《近代列强对中国铁路利权的疯狂掠夺》(《中学历史教学参考》2003年第6期)。探讨近代中国铁路发展缓慢的原因的文章较多，其中归咎于内因的有三篇：祝曙光所著文《近代中日两国铁路发展比较研究》(《贵州师大学报》2000年第1期)，尹铁所著《近代中国铁路建设延误原因探析》(《浙江教育学院学报》2003年第1期)，李文耀、王成林之文《近代中国农民对铁路态度的变化》(《苏州铁道师范学院学报》2000年第1期)。归咎于外因的有宓汝成所著文《中国产业近代化为什么徘徊不前——以中国铁路的建设和运营(1895—1927年)为中心作一试探》(《中国经济史研究》1996年第1期)。铁路外债： 丁永刚在《论近代清政府建设中的外债问题》(《陕西省行政学院，陕西省经济管理干部学院学报》1999年第3期)一文中，将清政府借用外债修铁路的历史划分为三个阶段：甲午战前、甲午到《辛丑条约》、《辛丑条约》到辛亥革命前。借债筑路符合历史趋向，功不可没，不应片面地认定是“卖国主义”行经。张九洲也著有《论甲午战后清政府的铁路借款》(《史学月刊》1998年第5期)一文，类之。孔永松、蔡佳伍之文《晚清铁路外债述评》(《中国社会经济史研究》1998年第1期)将清政府借外债修路划分为四个阶段：1881年唐胥铁路的修成到1894年甲午战争爆发，1895年到1903年颁布《铁路简明章程》，1903年到1911年5月10日颁布铁路干线国有政策，1911年5月10日到10月10日武昌起义；外债的类别有筑路、赎路、路政借款三种；借款抵押有一个从以路为抵向以地方厘金税捐抵押的转变。基于解读近代国人外债观的努力，马陵合著文《经济民族主义的悖论——关于近代中国对铁路外债认识历程的思考》(《天津社会科学》2003年第3期)，以经济民族主义为概念支撑，道出了外债观中的超经济性质，及其所具有的政治上的功利。否定经济民族主义，有利于理性阐释铁路外债问题。马陵合另著文《略论清季东北铁路外债的超经济特质——以均势外交为中心》(《历史教学》2003年第10期)、《晚清铁路外债观初探——以芦汉铁路为中心》(《史学月刊》2001年第6期)，类此。 从外债角度重新审视芦汉铁路的收回，马陵合之文《论芦汉铁路的外债问题》(《历史教学》1996年第5期)认为其意义要打折扣。马陵合之另文《文明排外与赎路情结》(《安徽师大学报》2003年第3期)也指出：文明排外是20世纪初中国收回铁路利权的基本口号，它较集中地体现了近代国人的赎路情结，文明排外不能解决近代中国所面临的维持国权与引进外资的两难抉择。至于《潜流：清季对铁路外债的重新估价》(《江汉论坛》2003年第11期)一文，马陵合的主体意思是：晚清最后几年，收回利权运动趋于式微。而从经济学理角度就债论债，肯定借款筑路的积极作用，逐渐为人注意。只是它的声音是微弱的，难以得到社会更多的认同。清季对铁路外债的部分认同，应是近代中国在维护主权与利用外资之间难以取舍的真实体现。在借款模式方面的研究中，马陵合著文《“浦口条件”：近代中国铁路借款模式的变与不变》(《中国经济史研究》2003年第1期)，以1908年中国与英、德签定的、以地方税捐为担保而非以路作抵的《津浦铁路借款合同》为研究对象，集中论述了学界忽视的有关条约的运用情况及其如何被弃用等问题。从政策角度研究外债，王致中之文《论晚清铁路外债国家政策的确立》(《上海铁道大学学报》2000年第7期)认为：晚清铁路外债国家政策的确立，时在甲午战败之后。决策背景为筹筑卢汉铁路，铁路发展定为国家“实政图强”要务，但国库“点金乏术”，商资筹招落空，铁路资金来源仅有外债外资一途。政策要点乃“洋债”由国家铁路总公司统筹，路借路还，以路作抵，拒招洋股，“路权仍属于我”。 二、铁路与地方的区域史式探析 铁路与地方的关系研究，属于个案式、区域式的史学研究。京汉铁路作为晚清时期修筑的第一大动脉，此前学界已予以较多注目，对此，田伯伏从直隶采煤业人手，著文《京汉铁路与直隶沿线近代采煤业的起步》(《河北大学学报》2000年第3期)分析了京汉铁路修建对直隶煤矿业如井陉、临城、磁州等的影响，指出铁路作用体现在运输速度的提高和运费的降低扩大了煤的销售市场，此外，铁路本身就是煤的固定消费者。我国近代的铁路网是以北京为中心的，苏生文著文《晚清以北京为中心的铁路网的形成》(《中国历史博物馆馆刊》2001年第1期)，针对这一问题做了专题研究，该文认为，19世纪末20世纪初，修路风气已经大开，清政府在北方地区修筑了京奉铁路、京汉铁路、京张铁路和津浦铁路四条主干线和一些支线，构成了以北京为中心的铁路网。 西北铁路发展在近代属于落后地区，有关研究注意到了这一问题。赵志龙著文《近代西北铁路规划述论》(《兰州教育学院学报》2001年第4期)认为，从晚清到民国，西北铁路规划经历了一个内容由简到繁，地位由次要到主要的发展过程，西北铁路的重要性已成为共识。任军利著文《铁路与近代陕西的商品经济》(《宝鸡文理学院学报》1998年第2期)，主要分析了铁路所导致的陕西经济变化。 正太铁路是山西近代第一条铁路，自如雪之文《正太铁路建筑始末》(《广西师大学报》1997年增刊)，阐述了该路建设过程中的艰难历程，并指出其对山西经济的影响如下：运输量很大且逐年递增，收益可观屡有盈余，促进了工厂的建立。 滇越铁路对封闭的云南来说，高势能的影响之大可以相象。顾继国、杨金江合著《滇越铁路与云南近代进出口贸易》(《云南民族学院学报》2001年第5期)，指出：滇越铁路开通后，云南形成了与世界资本主义相联系的、相对独立于国内市场的云南地方市场。王文成也著文《滇越铁路与近代云南对外贸易——兼谈云南与东南亚间的通道建设和经济技术合作》(《经济问题探索》1994年第1期)做了相似的分析。而张轶群之文《滇越铁路的历史记忆——滇越铁路沿线的近代铁路社区建筑初探》(《小城镇建设》2003年第4期)，则以建筑为视点。 广西铁路的发展，绅商扮演着重要的角色，对此，陈志波著文《绅商与近代广西经济》(《广西教育学院学报》2003年第3期)指出其具体表现有二：首先，从领导力量上看，政府虽然是名义上的领导者，但直接操作各项具体事务的却是绅商；其次，从路款的认集的比例来看，绅商认集的路款占绝大部分。专论龙州铁路的有朱从兵之文《广西龙州铁路筹建始末》(《广西师大学报》1998年第4期)。 南浔路是近代江西第一条商办铁路，杨会清之文《略论南浔铁路兴衰的历史命运》(《抚州师专学报》2001年第1期)，分析了筑路过程中在筹款、技术、时局等诸多方面的困难，运营中有关会计制度、股东大会制度等内部管理改革，及对汀西经济产业结构变化的促进作用。 沪宁铁路乃清末最为重要的铁路之一，对此，高志斌、王国平合著《晚清政府借外债修筑沪宁铁路述论》(《江海学刊》2000年第3期)阐释了借外债的原因、经过及民众抵制情形。除了上引文之外，还有其它一些文章，其中有粗涉上海铁路发展的(刘华明：《近代上海地区交通运输、邮电通讯工具的变迁(1840—1949)》，《史学月刊》1999年第3期)，有谈论铁路与晋商兴衰关系的(谢元鲁：《明清北方边境对外贸易与晋商的兴衰》，《四川大学学报》1994年第2期)，有探讨铁路对移民的助力的(周春英：《浅析近代华北移民大规模迁居东北的社会背景》，《荷泽师专学报》2000年第3期)，有研究铁路促进城市发展的(王杉：《简析近代东北城市的兴起》，《辽宁大学学报》2001年第4期；段光达：《哈尔滨早期城市特点刍议》，《北方文物》1994年第2期；纪凤辉、张翠华：《哈尔滨近代城市的特点与作用》，《黑龙江社会科学》1994年第4期)，有介绍铁路股票的(夏详烈：《清代川汉铁路股票》，《中国钱币》1998年第3期)。 三、关键人物与铁路发展 与铁路发展有关的近代人物主要有李鸿章、张之洞、孙中山、詹天佑、刘铭传、盛宣怀、容闳等。在研究李鸿章与近代铁路的文章中，余明侠所著《李鸿章在中国近代铁路史上的地位》(《徐州师院学报》1994年第3期)论述的较为全面。该文认为，李鸿章在修建铁路问题上的认识，从1863—1867年的短短四年间，经历了严词拒绝、朦胧认识、正确了解和坚决实践等四个阶段。李鸿章不顾谤议丛集，独开风气之先，主张利用西方技术但必须权自我操，初步规划了铁路干路蓝图，执着不渝兴修铁路，于此可知，李鸿章在中国近代铁路史上的贡献是不容抹杀的。此外，余明侠另著有《李鸿章和甲午战争前后的铁路建设——兼论洋务运动在甲午战后的新发展》(《江苏社会科学》1994年第6期)一文，类之。从铁路外债角度研究李鸿章的文章有马陵合之文《论甲午前借债筑路的开启及其困境——兼评李鸿章的铁路外债观》(《安徽史学》2002年第1期)。相形亦肯亦否李鸿章的文章也有一些，如周辉湘之文《李鸿章与中国铁路业的开创》(《湖南社会科学》2003年第5期)，在肯定了李于凇沪铁路谈判中维护国家利益、首倡自建铁路的同时，指出：李鸿章在19世纪80年代中法谈判中及之后的思想开始向出让路权转变，其借债修路思想损害了国家利益。此外，筑路也有发展个人实力的意图。类似的文章有赵东喜之文《论李鸿章与近代中国铁路的兴办》(《河南职业技术师院学报》2000年第1期)、朱从兵之文《李鸿章与中东铁路》(《徐州师大学报》1998年第1期)、《试论李鸿章在中国铁路史上的地位》(《玉林师专学报》1997年第4期)。从总体上研究张之洞的文章有吴剑杰之文《张之洞与近代中国铁路》(《武汉大学学报》1999年第3期)，该文认为，真正能从开发利源以振兴经济的高度认识铁路的近代化价值的，张之洞是第一人，铁路成为他一生最后20年的生命主题。此外，陈晓东也著文《张之洞与晚清铁路》(《铁道师院学报》1994年第3期)对张之洞发展铁路的贡献作了介绍。具体研究张之洞的文章有朱从兵之文《粤汉路权赎回后张之洞的自建主张与实践》(《广西师大学报》1999年第3期)、吴剑杰之文《论张之洞湖广任内的外才引进》(《武汉大学学报》2003年第2期)。将李鸿章与张之洞联系起来予以研究是有益的探索，这方面的文章有周辉湘所著《李鸿章和张之洞与近代中国铁路建设论略》(《长沙电力学院学报》2003年第3期)。研究孙中山与铁路的文章有数篇，之一是朱从兵所著《孙中山对近代世界铁路的认知述论》(《学术论坛》2003年第5期)，该文认为：由于第二次现代化大浪潮时期美国的铁路建设速度最快，孙中山对近代世界铁路的认知以美国为主。他对近代世界铁路的发展大势、基本成就、正反两方面的影响、建设与管理体制或经验等方面均有一定的认识，其认知水平超出了他以前的中国近代的其他先进人物。之二是冯君之文《论孙中山铁路建设的战略构想》(《江西社会科学》2002年第1期)。此外，朱从兵另有文《铁路建设与民生主义——民元孙中山铁路建设思想新探》(《学术论坛》2002年第5期)以铁路与民生的关系为视点，来探悉民元孙中山的铁路思想。詹天佑在近代中国铁路史上，如同秋瑾在近代妇女史上一样，是不可或缺的人物，也很值得研究。以往人们多注目于京张铁路的独立筑造，而经盛鸿等则着意于其他方面的内容，其著文《詹天佑与清末民办川汉铁路》(《南京社会科学》2003年第4期)、《詹天佑与辛亥革命》(《江苏社会科学》2002年第6期)指出：爱国工程师詹天佑在中国近代铁路建设中，不仅开创了中国独立造路的奇迹，建成了震惊世界的京张铁路，而且率先支持在20世纪初兴起的民办铁路事业，并亲自主持艰险异常的民办川汉铁路。当清廷在1911年5月颁布铁路干线国有政策后，他勇敢地支持保路运动，进而支持辛亥革命。这是他对中国走向近代化的又—伟大贡献。关于刘铭传在台湾修筑铁路问题，陈九如著文《刘铭传与台湾铁路近代化》(《安徽师大学报》2002年第1期)指出：刘铭传从御侮图强的目的出发，力主修筑台湾铁路，妥善解决资金短缺和技术力量不足的难题。台湾铁路的兴筑，便利了台湾的交通，促进了台湾的开发，传播了近代化观念。刘铭传在台湾近代化过程中发挥了重要作用。 盛宣怀是近代中国铁路发展史上的关键人物，吕锡生著文《盛宣怀传略》(《无锡教育学院学报》1994年第1期)涉及到了这一问题。关于容闳的影响，陈汉才之文《容闳的留学教育推动了中国近代化进程》(《华南师大学报》1998年第6期)主要强调了他对铁路人才培养方面的贡献。
世纪之交的通信技术是先进的数字技术、计算机技术、微电子技术与光电子技术的有机结合体，它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向发展。未来的通信要彻底克服时间与空间的限制，能够使用户在任何时间、任何地点与任何人进行包括语音、数据和视频等信息的交流。在这种情况下，出行的旅客也需要在列车上享受如同在办公室环境下的信息交流，比如同其它人进行语音、数据、传真、图像等信息交流，还要接入国际互联网。另外，随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈迸，为保证行车安全，实现有效的人机控制和提高运输效率，要求建立一个功能更加完善的，技术构成更加先进的铁路通信网。随着我国电信业垄断格局的打破，拥有仅次于中国电信的庞大铁路通信网络的铁道部，可以利用现有的专用网络设施积极参与竞争，向全社会提供高质量的电信业务。要想使上述构想成为现实，就必须打破常规的铁路通信网的接入方式，采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式，实现铁路通信网的升级，适应信息社会的发展，发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。一、铁路接入网技术的现状由于铁路列车具有高速运动的特点，因而无线（移动通信）接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。当然，固定位置的车站（场）、单位以及各种固定设施之间的通信方式，首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建，同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。比如采用“双纤单向环”接入方式，其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点，而且还具有路由迂回、设备备用等特点，从而具备自愈合功能，并使系统的可靠性大大提高。另外，采用远端用户单元（RSU）和数字环路载波（DLC）设备，组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑，使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务，并且还需具备便于扩容的功能。按照通信网被分为主干网，局域网和接入网等三部分的构思来看，铁路通信网也可以通过上述划分方法进行。就铁路的通信网来看，接入网占有相当大的比重，包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似，铁道部将在未来的1～2年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网，它是由铁路部门依托于基础铁路电信网，组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络，铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位，为铁路通信走向市场做准备。关于有线接入这里不再叙述，下面主要讨论铁路的无线接入网，为此首先回顾一下移动通信的发展过程。1．移动通信的发展过程移动通信技术经历了由模拟到数字，由频分多址到频分+时分多址，再到码分多址（CDMA）的发展过程，并即将向宽带化、智能化和个人化的方向发展。移动通信系统大体可分为二代，第一代是以模拟技术为主，频分多址，工作在400～800MHz频段。由于模拟系统存在频谱利用率低、容量小、设备复杂、抗干扰性能差、保密性不强、价位高、业务面窄等固有缺点，不能满足通信市场急速发展的需要，因此诞生了第二代移动通信系统。第二代移动通信系统采用数字化、时分多址方式等全数字化技术，克服了第一代移动通信的缺点，得到了迅速发展，目前的移动通信数模兼容，以数字系统为主。随着用户对信息接入量的需求呈指数的增长，电信工作者们着手建立最新一代的移动通信 第三代移动通信系统。第三代移动通信系统具有全球化、智能化、个人化和综合化的特点，工作在2000MHz波段，采用宽带的CDMA技术，涵盖地面系统和卫星系统，包括海陆空三维服务面，集成话音、数据、视像、ISDN和多媒体多种业务。这一系统以多种空中接口和接入方式，可向高速和慢速移动用户提供服务。2．铁路无线接入网现状铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信，以提高服务等级和运输效率。保证列车的安全，达到高效运营而建立的，它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。但是铁路结构自身的特点，决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别，它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400MHz的无线列调系统，它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。当列车即将进站或即将出站时，这些通话才进行，否则如果没有特殊的情况，则在列车运行于区间时，通话一般不进行，这主要是从节约频率资源，减少同频干扰的角度出发的。但是，随着铁路现代化改造进程的迅速推进，从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要，这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。这一系统应该采用小区制，并完成大三角功能。也就是说，系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能，必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能，同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。基于这一想法，构成铁路无线通信接入网的方式可以采用现有的无线通信方式的集群通信方式、GSM（全球移动通信系统）移动通信方式、CDMA移动通信方式。集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体，通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户，最大限度地利用系统资源和频率资源，降低系统内呼损，提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点，主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与周围公用网的有效融合问题，没有先进的路由合理选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象，保密性不强，容易受干扰等，这些缺点对于话音通信的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码，因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。即将动工的秦沈客运专线的移动通信系统主要包括400MHz的无线列调系统和800MHz的集群移动通信系统，考虑到集群移动通信系统在越区切换过程中会存在信息的损伤，因此将数据通信部分交由无线列调系统来完成，集群移动通信系统仅进行区间通信（如大三角功能的话音通信，公务通信以及应急抢险通信等），并留有调度电话进入的余地和接入公用通信网的功能。这一系统也是我国铁路以集群通信的方式为无线接入系统的第一例，是我国铁路通信史上的一个重大变革。二、铁路无线接入网未来的发展趋势随着改革的进一步深入和社会信息化的进展，不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能，以适应高速列车通信的需求，而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务，参与同中国电信的竞争，使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务。比如随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等服务，在列车就能享受语音、传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务。不过，铁路现有的通信网络设施庞大而落后，这是目前该网络发展的最大障碍。80年代开发应用的集群移动通信系统具有信道利用率高、组网灵活等优点，能够确保旅客通话的高质量和优先等级，可供列车公务人员进行业务通信，也可利用调度功能组成临时的应急通信和收容沿线的移动作业通信，基本上能够满足目前的铁路通信的需要，秦沈客运专线就是采用这一系统来实现铁路移动通信的功能。但从更高的通信目标来说，比如为了实现列车的实时定位、追踪，让列车上和列车下的公务人员都能够随时随地获得整个路况信息，实现列车运行、调度等自动控制，能够为广大旅客提供除语音服务外，还能提供传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务，还有向铁路沿线的居民提供电信业务，随着这些业务的出现，原有的通信系统就不能满足要求，应该应用先进的移动通信技术，对铁路通信网进行改造，建立新的、必要的移动通信系统，比如微蜂窝移动通信系统，或者是第三代的移动通信系统。当然，建造铁路通信网，应根据铁路的实际情况，在不同的地区要因地制宜地发展有线和无线接入系统。考虑到未来铁路发展对通信的需求，认为在通信系统寿命期内，运输会出现明显的增加，作为用户联络手段的通信系统，在规划其指标构成时，必须计算一定的弹性需求。此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题，选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发，还必须与别的系统（如微波／租用线路等）结合起来构成一个统一的整体，以此提供必要的备份。在欧洲，经过长期的研究和决策，最初确定的是两种系统，一个是GSM，另一个是TETRA（泛欧集群无线通信）。后来由于GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出。鉴于此，欧洲的铁路移动通信系统最后定位于GSM的方式，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成GSMR（用于铁路的全球移动通信系统）的解决方案。铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向，并达到与公用网的统一。从而使得用户无比是在运行中的列车上，还是在铁路网的覆盖区域均能够通过铁路通信网进行如同办公室一样方便的信息交流，如进行电话联络，宽带的数据通信和图像传输，接入Internet等。而要满足这一要求，集群移动通信系统已经远远不够，GSM（R）和现行的CDMA技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看，惟有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任。因此，铁路通信网的无线接入部分今后的发展方向也必须是朝着第三代CDMA的方向。当然，并不是说第三代的CDMA技术就可以直接用来完成未来的铁路无线接入系统的功能，如同GSMR一样，必须将铁路通信所必备的功能（如群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）融入这一技术之中，形成具有铁路通信特有要求的公用无线通信接入网。另外，考虑到铁路已经延伸到很多较为偏僻的地区，这些地区的公用通信网尚未建立起来。利用已经建立好的铁路通信网，并将其经过适当的扩容改造，比如建立单基站无线接入系统，增加移动交换功能，广泛发展固定用户和移动用户，从而取得应有的社会和经济效益。铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。本文讨论了无线接入技术在铁路通信网中的应用现状及其未来的发展趋势，认为铁路通信网应该顺应当今通信技术的发展潮流和市场的需要，在保证铁路通信要求的前提下，发展多种接入方式，特别是无线接入方式，逐步达到同公用网的统一，从而参与同其它电信部门的竞争，为出行的旅客以及网络覆盖区域的用户提供高质量、方便、快捷的电信服务。
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题目：高速铁路牵引供电自动化网络通信系统研究摘 要:我国铁路建设进入了一个高速发展阶段，高速铁路的设计、建设正在进一步展开。面对日、德、法等先进技术的竞争，研究具有自主知识产权高速铁路牵引供电自动化系统(TPSAS，Traction Power Supply AutomaticSystem)是十分有意义的。控制自动化、管理信息化的TPSAS是高速铁路供电系统可靠运行的基础，可以替代进口，节省外汇和国家投资，同时也是高速铁路急需的重大技术装备。实现TPSAS的关键是通信，通信问题已成为牵引供电自动化系统研究和开发的核心问题。 现在运行的供电调度系统(PSDS，Power Supply DispatchingSystem)、牵引变电所自动化系统(TSAS，Traction Substation integratedAutomation System)、牵引供电管理信息系统(PSMIS，Power SupplyManagement Information System)、接触网工区、检测车、牵引供电维修管理中心、路局管理部门等通信接口复杂，信息流混乱，要求不清，很难实现真正意义上的管控一体化，同时存在“信息化孤岛”问题。在考虑系统的安全性和可靠性的前提下，按照管理和控制分流的原则，对TPSAS每个子系统的输入输出信息流进行了规范，提出了每个子系统的接口和要求，规划了TPSAS完整的信息流。按照铁路信息规范化要求，研究了相应的信息数据词典。按照TPSAS信息流对通信的要求，在现有通信网络的基础上，提出了TPSAS网络通信架构的解决方案。 FPSAS系统实时性主要是TSAS网络以及PSDS控制网络的实时性。通过深入研究以太网技术，结合高速铁路对TSAS实时性要求，提出了一种新的工业控制以太网解决方案：分布交换式双环光纤自愈以太网。针对该方案，展开了研究：①详细设计了通信单元和TSAS中智能电子装置(IED，Intelligent Electric Device)的接口硬件。②提出了基于实时数据通道、最短路径表的最短路径算法，提高了通信的实时性。③提出了通信故障自愈和定位算法，使通信更易于维护，易于实现无人职守的TSAS，同时该方案也满足工业以太网对网络中断时间的要求。④利用最短路径的思想，给出了基于标准以太网的：PSDS通信网络的实现方案。⑤考虑到现场环境，研制了相应的工业级分布交换式网络通信单元。该方案大大提高了PSDS控制网络实时性、可靠性，实现了PSDS与TSAS之间真正意义上的无缝连接。利用排队论，讨论了通信CPU处理能力与输入缓冲区大小的关系，输入报文到达率与缓冲区大小的关系，得到了通信接口硬件的设计原则，为工业以太网通信接口硬件设计中CPU的选择提供了依据。 利用OPNET，对TSAS采用总线式、交换式、分布交换式以太网方案进行系统仿真，在相同的条件下，仿真结果表明，分布交换式以太网优于总线式和交换式以太网，且改进了以太网数据时延确定性，避免了冲突。利用故障树分析法，在元件可靠度相同的条件下，比较现有的PSDS网络结构和本文提出的2路双环SDH网络结构的可靠性，结果表明2路双环SDH网络可靠性优于现有的PSDS网络结构；比较了TSAS中采用交换式和分布交换式以太网的可靠性，结果表明分布交换式以太网可靠性大大高于交换式以太网。综上所述，PSDS采用2路双环SDH网络结构，TSAS采用分布交换式双环光纤自愈以太网，采用最短路径、故障自愈和故障定位算法，将是高速铁路TPSAS通信的一个较好的选择。 基于本文所提出的分布交换式工业以太网架构，论文研究了IEC61850标准在TSAS的实现过程，从IED建模、数据对象和服务建立，GOOSE/GSSE特殊映射，MMS应用，实时操作系统，到硬件设计(IEC61850标准对硬件是有特殊要求的)，IED和变电站层配置软件研究。 若是可以的话，就加分，给邮箱，给你传过去。这个是博士论文，怎么说也够你用了。
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