智能光电技术范文

智能光电技术篇1

摘要：以智能手机为标志的移动互联网，正对传统的课堂教学构成严峻的挑战。本文从实践教学与课堂教学两方面阐述了智能手机辅助光电子技术教学的一些运用策略，实践结果表明，将智能手机与教学改革相结合可以激发学生的学习兴趣，培养学生创新实践能力，收到了较好的效果。

关键词：智能手机；光电子；教学辅助；大学生；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0004-02

一、引言

在智能手机迅速普及的时代，大学生作为新兴的一代，无疑是使用手机频度最高的社会群体之一。如今的大学校园中，几乎每名学生都拥有一部甚至多部智能手机。之所以智能手机在青年学生中能有如此之高的普及率，与其可以作为互联网的网络终端@一突出特点是密不可分的。采用智能手机上网对于绝大部分的网民来说非常普遍。同时，各种APP软件在智能手机中的安装使用，极大地拓展了手机的功能。如今的手机已经不再简单地作为一种通话的工具，而成为一个集通信、娱乐、学习、交流于一体的移动智能终端。移动QQ、微信、微博、WPS、支付宝等APP成为智能手机中的标配软件。智能手机给我们的生活方式带来了巨大的变化，但与此同时也给大学的课堂教学带来了前所未有的冲击和挑战。

放眼整个大学校园，食堂、路上、自习室，“低头族”随处可见。而且，几乎每个学生都会手机不离身，在课堂上发短信、上网、购物和玩游戏等情形时有发生。大学生上课玩手机的现象似乎愈演愈烈，对教师课堂教学效果和学生的听课注意力产生了较大程度的干扰，严重影响了高校课堂教学秩序和效果，成为令老师、家长和学生们自己倍感头痛的事。

面对手机对大学课堂的“入侵”，很多高校都想尽了办法来防止这个势头的蔓延。有的高校创设“无手机课堂”，上课前让学生将手机放到教室里的手机袋中。中南大学软件学院就规定大一新生上课之前交出手机；扬州大学动物科学与技术学院购置手机屏蔽器屏蔽信号。然而，仅仅靠“堵截”方式并不能从根本上遏制手机对大学课堂的入侵，处理不好反而容易引起学生的逆反心理。也有些老师采用了相反的方式，例如开设微信公众号，用微信点名让学生回答问题，发送漂流瓶，或鼓励学生在网络平台发送课堂照片和内容，计入平时分等。

新形势下可以采用新的教学方法，在光电子技术课程的具体实践中，尝试采用大禹治水一样的“疏导”的方式，将学生的注意力引导到教学上来。

二、实践应用

（一）智能手机在光电子学相关实验中的应用

智能手机从硬件角度来看，是一个微电子与光电子紧密结合的产品，同时自身集成众多的传感器，比如温度、压强、光强、磁场等等。利用这些特点，可以设计并完成一些实验。

1.硅光电池特性曲线测量：实验中分别采用了光照度计、三星手机、小米手机作为光照度的测量工具，测试了硅光电池在不同光照度下的开路电压和短路电流，如图1所示。从三组实验曲线中可以看出，短路电流随光照度的增加而呈线性的增加，开路电压随光照度增加，在小照度呈现快速增大，而后出现饱和趋势。虽然从绝对数值上来看，采用手机的光照度传感器作为度量工具与照度计并不能完全一致，但是却可以得出同样的结论，而这正达到了本实验的目的。由此，也可以推广到其他需要照度计的实验中。

学校的实验经费有限，有时并不能保证每名同学人手一台测量仪器，这时就必须采用分组的方式，对于本实验，完全可以利用同学手中的智能手机作为实验仪器，这样既可以实现人手一台仪器，又可以激励学生的实验探索能力、锻炼学生开发利用身边工具的能力和动手能力。

2.光的三原色：在讲解光的加色法原理时，可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成，这三种基本色光的颜色就是红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度，就呈现白光。不同品牌，不同型号的手机可能会采用不同的手机屏幕，因此像素点的排列组合显微集成结构也会随之而不同。图2分别为三种不同手机屏幕的50倍放大显微镜照片。

3.此外在实验中，手机的拍照功能用来记录实验操作过程和实验现象；秒表功能可以用来计时。

（二）智能手机在课堂教学中的应用

随着网络化进程的加快，大部分学校都已经实现了wifi对教学楼、寝室、食堂等公共场所的全覆盖，因此，基于高速网络的教学成为了可能。移动QQ属于智能手机的标配应用，组建课程QQ群来进行答疑、布置作业早已为很多老师所采用，QQ软件里面的一些其他功能可以作为辅助教学的工具。

1.群投票功能辅助教学，可以将一些重要的知识点编写成为选择题或判断题，在课前或课中以群投票的形式限时答题，通过点击选项还可以查看具体投票人，如图3所示。一方面可以借此了解学生对知识的掌握情况，并作为平时成绩的一项依据，另一方面可以由投票人数了解学生出勤情况。

2.群视频功能辅助教学，在课堂教学过程中，有时会有演示实验进行讲解，两班型的课堂不能保证所有同学都近距离观看到老师的操作和实现现象。这时可以采用群视频功能，让一名同学做现场直播，其他距离较远的同学观看直播。相较于多媒体播放视频的形式，这种直播可以全角度、多方位对过程进行展现，配合老师的现场说明，更容易理解。

3.二维码辅助教学，在备课过程中，将一些扩展内容以二维码的形式插入课程当中。在上课过程中让学生扫描二维码，进行相关扩展内容的浏览。

（三）教学中引入智能手机的满意度调查

针对本学期在课堂教学及实验教学中引入智能手机，对学生进行了满意度调查，结果如图4所示。从调查结果来看，绝大部分同学对智能手机引入课堂和实践环节都相对满意。

三、结论及展望

综上所述，智能手机已经逐渐成为当代大学生身体上的一个“器官”，如何处理教学和手机之间的关系，是每位高校教师必须面对的一个现实问题。在这样的新形式下，将智能手机变成辅助教学的工具，能带给学生更加容易接受的学习体验，达到改善教学效果的目的。

参考文献：

[1]王迪.占全球1/4国内智能机去年销售4.17亿台[DB/OL] .cn.2016，2，17.

[2]王兵.论手机上网对高校大课堂教学的影响[J].北京邮电大学学报（社会科学版），2010，（05）：7-9，14.

[3]周博，任耀庆.基于微信平台的翻转课堂在实验教学中的探讨[J].才智，2015，（15）：249-250.

智能光电技术篇2

    [论文摘 要] 智能光网络技术弥补了传统电力通信系统中SDH技术的不足,其在电力通信系统中的应用已经成为大势所趋。本文首先简要分析电力通信中光纤通信的现状,然后介绍智能光网络的概念及其主要技术,进而探讨其在电力通信系统中的应用。

    我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高,电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求,以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。

    一、我国电力光纤通信的现状

    目前我国电力光缆主要由普通光缆、ADSS光缆以及OPGW光缆组成,近几年的光缆建设以OPGW光缆为首要选择,辅以普通光缆,基本覆盖110kV的开闭所以及变电站,通过光纤线路实现网络连接。就传输网络而言,已有的SDH电力通信系统通常采用环网结构,即使用SDH光端机进行组网,传输容量一般为2488Mb/s或者622Mb/s。目前我国电力通信系统光线通信主要存在以下几个方面的问题。首先是灵活性比较差。通信网的业务调度能力较差,静态的端到端业务配置效率低.业务的疏通以及汇聚时往往出现阻塞,对于突发特较强的数据业务先天不足,并且SDH的网管功能使得其对网管的依赖性较强,一旦网管出现故障后果不堪设想。其次是业务模式比较单调。由于SDH网络无法对不同的用户和业务进行分级,因此提供的保护方式单一,网络资源的利用率比较低.更无法实现对资源的优化配置。再次是光缆的安全性比较差。SDH网络只能依靠2个光缆路由组成环形网络,难以应对网络光缆中断的故障,有着多站点通信失灵的危险。最后是扩展性能差。由于传统电力光纤通信的管理针对厂商,环网数量的增加带来了资源瓶颈,电路调度以及环间资源的优化往往比较繁琐。

    二、智能光网络概述

    (一)智能光网络的概念

    智能光网络是在SDH以及光传送网上增加独立的控制平面后形成的,支持目前传送网提供的不同速率以及信号特性的业务。智能光网络能够在两个客户网之间提供固定带宽的传输通道,因此它对于新业务有着较强的可扩展性,能够支持多种业务模型。与传统的SDH网络相比而言,智能光网络有着以下几个方面的优点。首先是采用动态分布式的重路由,将全网的空闲链路当做备份路由,可以为多重节点故障时恢复链路提供更多的解决方案,因此能够使用备用宽带保障重要业务,并且它提供多种业务等,能够根据不同的需求定制特定的恢复方式,提高网络资源的利用率,为用户提供差异化的服务。其次是智能化的端到端配置。智能光网络中的业务配置能够根据网络资源、用户要求等使信令协议自动地进端到端的指配,创建动态的交叉连接并以此连接做为实体进行管理。快速配置的能力可以现状提高新业务的效率,实现资源的充分利用,并且信令的快速配置有利于未来多厂商互联互通。最后是资源的动态分配。在智能光网络中能够根据用户的需求提供带宽,达到按需分配的目的。通过设置自动触发带宽调整条件可以利用智能光网络的自动化以及智能化能力来完成带宽的自动无损调整。

    (二)智能光网络的关键技术

    第一,路由技术。路由技术是智能光网络中控制平面的重要技术,分为域内路由协议以及域间路由协议,前者适用于同一运营商的不同控制域,后者则适用于是不同运营商的控制域之间。第二,信令技术。在SDH中主要依靠网管集中实现调度,信令技术并不重要,而在智能光网络中信令技术是其重点,信令协议用于建立、维护以及拆除分布式连接,传送资源发现、呼叫控制、连接选择以及连接控制等信息。第三,自动发现技术。自动发现指的是网络通过信令协议实现网络资源的自动识别,包含控制实体、层邻接以及物理媒介层的逻辑邻接和业务发现。第四,链路管理技术。链路管理运行于邻接节点间的传输面上,用于提供链路并管理节点之间的控制信道,其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔离等等,是实现光路自动配置的关键。第五,生存技术。生存技术是保证网络在故障发生后对受损业务的恢复,在智能光网络中其生存技术基于GMPLS协议的,该协议分为路径保护与区段保护,路径保护在连接终端上,当故障发生后替换到替代的路径上,区段保护则位于两个个相邻的结点之间,在故障发生后工作链路转移到备用的链路。

    三、智能光网络在电力通信系统中的应用

    智能光网络是构建下一代光网络的核心技术,这种技术和组网思路能带来显着的优势,不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中,尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此,可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源,在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络,达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性,信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提,因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务,逐步过渡到智能光网络。

    从技术层面而言,智能光网络在电力通信系统中的应用可以从以下几个方面入手。第一是在已有的网络中引入集中控制系统,与此同时要向外提供标准的UNI接口,实现带宽与流量的按需配置。可以考虑在已有的光传输网层面选择核心节点配置大型交叉连接系统,通过这种方式能够屏蔽目前网络条件下的多厂商环境,构建一个灵活强大的智能核心层,也可以在保持已有传输网的前提下在集中管理系统上进行智能控制系统的配置,借助提供的标准OIF-UNI接口来实现与数据业务层之间的自动互联,最终搭建起结构重叠的智能光网络。第二,等智能光网络技术实现标准化后,可以在电力通信网络中建立信令机制,配置带宽的工作就可以由信令网来实现。对于目前电力通信网络中的带宽配置则仍然可以继续使用集中控制系统来实现。在一段时间内两种方式共同使用,平滑过渡,保证全网间的端到端配置。智能光网络技术是构建下一代电力通信系统的核心技术之一,它的网络体系结构能够给电力通信网络带来深远的影响。目前智能光网络技术受制于协议标准等问题的掣肘而没有得到广泛的应用,并且其产品的成熟度也有待考验。不过智能光网络在电力通信系统中的应用已是大势所趋,可以通过上述两种方式逐步推广应用以提高电力通信系统的通信效率。

    总而言之,在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化,提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性,改善网络的多业务接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用户信息,从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。

    参 考 文 献

    张白浅.谈智能光网络的特点及应用[J].技术与市场.2009.

    吴佳伟.智能先网络技术白皮书[J].电力系统通信.2010.

    郑伟军.智能光网络在嘉善电力的应用[J].华东电力.2009.

智能光电技术篇3

【关键词】智能电网信息；通信技术；关键问题

1前言

随着能源种类和数量的不断减少，以及国家对节能环保的高度重视，电力行业正在不断加快推进对新能源的开发与利用力度。而考虑到用户对电能质量要求越来越高，用电负荷也在逐渐加大，因此建设智能电网已经势在必行。考虑到智能电网具有良好的灵活性、安全性和经济性，故而也成为我国电网的重要发展战略之一。本文将在此背景之下，立足于智能电网的具体概念，分析研究智能电网信息和通信技术关键问题，希望对智能电网的优化与完善提供必要的帮助。

2智能电网的具体概念

智能电网也被人们称之为智能化的电网或者是电网智能化，是电网技术升级发展下的最新产物。智能电网通过将信息和通信技术作为至关重要的技术支撑，通过运用大量的先进技术、设备譬如高速传感器等等，在全新的建设理念下建立起具有较高科学性与合理性的决策支持系统，用于完成能够实现高速信息传递的电网系统高集成建设，从而确保电网具备更高的安全可靠性与经济高效性［1］。

3智能电网运行的实际特征

3．1拥有自愈功能

在智能电网当中，自愈功能是其一大运行特点。所谓的自愈功能具体来说指的就是当由于突然遭受诸如雷击、地震、火灾等自然灾害或是人为造成的突发事故而使得电网被迫受到损害时，系统通过实时对电网状态的监督与管理，使得电网自身能够迅速诊断出故障原因，并且利用内部系统当中的定位功能锁定故障位置，对其进行隔离和修复，从而有效保障电力系统得以安全稳定运行。

3．2安全性比较好

在智能电网的安全性范围当中，不仅包含保障电网供电安全，同时也囊括了变电站、用户、终端设备之间的通信数据信息的安全。当前在智能电网通信技术当中，光纤通信已经得到广泛使用，这主要是由于光纤有着庞大的数据流量，并且同其他通信方式相比，光纤拥有更高的通信质量，因此在保障智能电网安全性方面可以发挥出其强大的优势作用［2］。

3．3兼容集成并存

智能电网当中的兼容性与集成性也使其最具有代表性的两大标志。智能电网的兼容性主要表现在能够兼容任何数据形式，即对不同的数据格式提供支持，另外对于不同厂家生产的不同标准的设备，也同样可以在智能电网中进行互通运行。除此之外，智能电网的兼容性还体现在能够精准控制不同用户的用电需求，进而确保其能够充分满足用户的多样化需求。

4智能电网信息和通信技术关键问题

4．1光纤通信技术

智能电网当中的光纤通信技术，具体而言指的就是利用光纤作为通信媒介，使得数据之间能够实现互通进而完成传递信息的技术。通常情况下传统光纤通过运用MPLS技术能够从原来的2M扩大至100M，进而降运行成本压缩至最低，帮助电力企业实现经济利益最大化的目的［3］。现阶段智能电网光纤通信技术当中需要解决的关键问题就是选择架设、更换加夹挂式光缆型式。在网络建设方面，智能电网常常会选择使用POGW、ADSS等光缆，其中POGW光缆具备重复架设的优势，因此能够使得工程量大大减少并帮助电力企业有效降低成本，与此同时该光缆在传输信号方面损失比较小，更适用于长距离的信息传输。但其一大重要劣势在于OPGW光缆容易遭受雷击。但ADSS则由于以低密度材料为主因此不仅不易遭受雷击，且施工比较方面，不会对输电线路造成较大影响，但其比较容易出现电腐蚀的情况。因此OPPC光缆比较适用于新建线路特别是信号需要长距离运输，而对于老旧线路而言则推荐使用ADSS光缆。

4．2电力通信技术

电力通信技术也同样是运用在智能电网当中的一项重要技术，但目前在电力通信技术运用方面也存在些许问题，其中以载波频率比较低、电力线缆射频干扰以及缺乏良好的兼容性为主。由于较低的载波频率这一特殊性也使得绝大多数类型的电力线缆无法对其进行替代;而欠缺良好的兼容性使其很难与互联网当中运用广泛的TCP/IP协议进行兼容，因此为新技术的应用增添了巨大的困难。而为了有效解决电力通信技术中的关键问题，笔者认为需要进一步加大对新型信息承载材料进行研究和开发力度，尽可能减少电力线缆的使用问题，与此同时将BPL标准作为指导努力攻克电力线缆与互联网协议难以兼容的问题。

4．3信息安全技术

智能电网信息的安全性问题也是当前智能电网信息和通信技术当中需要加大重视力度的一大关键性问题，电网内部设备无法正常运行、工作人员的操作失误以及网络黑客的恶意攻击等均对智能电网信息安全造成了极大威胁，而一旦信息完整性被破坏将有可能导致整个电网出现瘫痪［4］。为此工作人员需要严格控制接入电网的设备，拒绝任何非系统授权或许可的设备接入电网。其次还需要利用先进的数据信息认证技术，譬如说离线注册各个终端设备并为其分别分配密钥，使用IBE策略下的访问控制和认证技术确保接入的终端设备具有合法性等等，从而有效保障智能电网信息的安全。

5结语

总而言之，就目前的形势来看，未来的电力行业必将朝着智能电网的方向发展，这也是社会发展的内在需求，是实现电力行业长久稳定发展的根本保障。但是现阶段在智能电网信息和通信技术的具体使用过程当中仍然存在诸多的问题，对提升智能电网信息的安全性、可靠性以及电力行业的可持续发展均产生了较大的阻碍影响。为此，相关部门需要结合实际情况，立足智能电网的具体运行特点，积极采取行之有效的方法与措施，对智能电网信息和通信技术不断进行优化与完善，从而真正实现智能电网的建设与落实。

参考文献:

［1］马韬韬，李珂，朱少华，郑晓，郭创新，李乐．智能电网信息和通信技术关键问题探讨［J］．电力自动化设备，2015(05):87～91．

［2］麦树权，吕华良．智能电网信息与通信技术关键问题分析与探究［J］．电子测试，2015(S2):157～158+130．

［3］孙静，齐建春．智能电网信息和通信技术关键问题探讨［J］．内蒙古煤炭经济，2016(09):27～31．

［4］周燕晖，陈青岳．智能电网信息和通信技术关键问题探讨［J］．中国新通信，2016(05):50～55．

智能光电技术篇4

关键词：智能光网络 通信系统 应用

我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高，电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求，以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。

一、我国电力光纤通信的现状

目前我国电力光缆主要由普通光缆、ADSS光缆以及OPGW光缆组成，近几年的光缆建设以OPGW光缆为首要选择，辅以普通光缆，基本覆盖110kV的开闭所以及变电站，通过光纤线路实现网络连接。就传输网络而言，已有的SDH电力通信系统通常采用环网结构，即使用SDH光端机进行组网，传输容量一般为2488Mb/s或者622Mb/s。目前我国电力通信系统光线通信主要存在以下几个方面的问题。首先是灵活性比较差。通信网的业务调度能力较差，静态的端到端业务配置效率低.业务的疏通以及汇聚时往往出现阻塞，对于突发特较强的数据业务先天不足，并且SDH的网管功能使得其对网管的依赖性较强，一旦网管出现故障后果不堪设想。其次是业务模式比较单调。由于SDH网络无法对不同的用户和业务进行分级，因此提供的保护方式单一，网络资源的利用率比较低.更无法实现对资源的优化配置。再次是光缆的安全性比较差。SDH网络只能依靠2个光缆路由组成环形网络，难以应对网络光缆中断的故障，有着多站点通信失灵的危险。最后是扩展性能差。由于传统电力光纤通信的管理针对厂商，环网数量的增加带来了资源瓶颈，电路调度以及环间资源的优化往往比较繁琐。

二、智能光网络概述

（一）智能光网络的概念

智能光网络是在SDH以及光传送网上增加独立的控制平面后形成的，支持目前传送网提供的不同速率以及信号特性的业务。智能光网络能够在两个客户网之间提供固定带宽的传输通道，因此它对于新业务有着较强的可扩展性，能够支持多种业务模型。与传统的SDH网络相比而言，智能光网络有着以下几个方面的优点。首先是采用动态分布式的重路由，将全网的空闲链路当做备份路由，可以为多重节点故障时恢复链路提供更多的解决方案，因此能够使用备用宽带保障重要业务，并且它提供多种业务等，能够根据不同的需求定制特定的恢复方式，提高网络资源的利用率，为用户提供差异化的服务。其次是智能化的端到端配置。智能光网络中的业务配置能够根据网络资源、用户要求等使信令协议自动地进端到端的指配，创建动态的交叉连接并以此连接做为实体进行管理。快速配置的能力可以现状提高新业务的效率，实现资源的充分利用，并且信令的快速配置有利于未来多厂商互联互通。最后是资源的动态分配。在智能光网络中能够根据用户的需求提供带宽，达到按需分配的目的。通过设置自动触发带宽调整条件可以利用智能光网络的自动化以及智能化能力来完成带宽的自动无损调整。

（二）智能光网络的关键技术

第一，路由技术。路由技术是智能光网络中控制平面的重要技术，分为域内路由协议以及域间路由协议，前者适用于同一运营商的不同控制域，后者则适用于是不同运营商的控制域之间。第二，信令技术。在SDH中主要依靠网管集中实现调度，信令技术并不重要，而在智能光网络中信令技术是其重点，信令协议用于建立、维护以及拆除分布式连接，传送资源发现、呼叫控制、连接选择以及连接控制等信息。第三，自动发现技术。自动发现指的是网络通过信令协议实现网络资源的自动识别，包含控制实体、层邻接以及物理媒介层的逻辑邻接和业务发现。第四，链路管理技术。链路管理运行于邻接节点间的传输面上，用于提供链路并管理节点之间的控制信道，其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔离等等，是实现光路自动配置的关键。第五，生存技术。生存技术是保证网络在故障发生后对受损业务的恢复，在智能光网络中其生存技术基于GMPLS协议的，该协议分为路径保护与区段保护，路径保护在连接终端上，当故障发生后替换到替代的路径上，区段保护则位于两个个相邻的结点之间，在故障发生后工作链路转移到备用的链路。

三、智能光网络在电力通信系统中的应用

智能光网络是构建下一代光网络的核心技术，这种技术和组网思路能带来显著的优势，不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中，尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此，可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源，在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络，达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性，信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提，因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务，逐步过渡到智能光网络。

总而言之，在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化，提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性，改善网络的多业务接人能力，并且其友好的操作界面也便于管理用户信息，从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。

参考文献：

[1]张白浅.谈智能光网络的特点及应用[J].技术与市场，2009.

[2]吴佳伟.智能先网络技术白皮书[J].电力系统通信，2010.

[3]郑伟军.智能光网络在嘉善电力的应用[J].华东电力，2009.

智能光电技术篇5

【关键词】智能电网；电力信息通信技术；应用研究

智能电网的概念很早以前就被提出，经过一段时间的发展，智能电网正处在快速升级、完善阶段，不断对信息通信技术提出更高的要求，为跟上智能电网发展的脚步，提高电力供应的安全可靠性，应加快提高信息通信技术在电力行业的应用水平，使电力信息通信技术被广泛应用。

1.智能电网时代电力信息通信技术应用的作用

1.1对电力通信发挥着重要作用

在智能电网时代，电力通信中接入的网都将连入用户中，所以必须加强对智能电网的扩展，从而可以使之与用户端相连，方便为用户提供有关电力资源。为了促使智能电网与用户端相互连接，必须将信息通信技术应用在其中，从而方便电力信息传输。电力信息通信技术在电力领域中发挥着重要的作用，例如电力市场交易、发电系统监控、新能源并入等，极大的促进着电力信息化、智能化发展。

1.2对智能光纤通信有很大作用

为了提高电力通信的效率和质量，现在电力通信中使用光纤通信，电力信通通信技术对构建庞大的光纤通信网络也起到很大作用。我国经济正在不断发展，科技水平也在不断提高，电力系统也在逐渐科技化及智能化，电力信息通信技术的规模化应用，加快了智能电网的建设，加速电力领域通信智能化的发展。

2.电力信息通信技术

2.1光纤电力通信技术

光纤电力通信是电力信息通信技术中的重要组成部分，在电力信息通信技术中发挥着重大作用。光纤电力通信技术是以光导纤维作为介质，用来传输不同信号的一种信息技术。这种技术的优点是，比较安全并且承载量较大。利用绝缘材料来制作光纤电力通信技术，并且经常采用多芯来组成光缆，有利于传输更加快速，信息所占用空间缩小，传输质量有所保障，所以光纤通信技术应用比较广泛。

2.2通信网络技术

我国经济不断发展，电力工业技术也在不断增强，在质量和数量上都有所变化，并且微波电路也在不断被应用，信息系统更加自动化和智能化。为了使电力工业不断发展，管理水平不断提高，要加强通信网络的实时监控，从而保证电力系统正常运行。

2.3智能电力设备技术

智能电力设备主要由现代电子技术和储能技术两部分组成，新能源的使用有时会影响输电系统，当这种现象发生时，电子技术这一现代技术可以被使用，这种技术应首先对电能进行处理然后再运输给用户，从而保证电能供应稳定。当电能不能被储存时，储能技术可以对这一问题进行有效地解决，可以有效便利的提供电能。

3.电力信息通信技术在智能电网中的作用

3.1应用到发电领域中

智能电网系统中，发电领域也是重要的一部分，为了使发电领域更好的发展，将电力信息通信技术应用到这一领域中，在市场交易过程中可以使用此技术，在对此技术应用时，对发电系统要进行实时监控，还要加入新能源，从而使电力工作正常运行。所以，电力通信技术发挥着很大的作用，可以保障电力系统向智能化方向不断发展。

3.2应用到输电领域中

智能电网中，输电领域也是很重要的一部分，主要作用是进行电能输送，如果输电工作出现问题，就无法正常进行输送服务，并且输电领域还会影响电能的控制及电力保护方面，在输电领域中应用电力通信技术，可以使电力输送工作更加合理，可以发挥更大的作用。

3.3应用到变电领域中

我国经济不断发展，科技水平也在不断提高，电力系统也会更加科技化以及智能化，将此技术应用到变电领域中，可以使智能电网快速发展，使变电领域更加快速。所以将通信技术应用到变电领域中可以保证智能电网更加安全。

3.4应用到配电领域中

为了使智能电网快速建设，建设人员应保证其质量，所以将电子通信技术应用到这一领域中，可以使电网的自动性能有所提高，可以使配电更加灵活，还能保证通信更加可靠。

3.5应用到用电领域中

智能电网的建设有利于为用户提供高质量的电能，电力系统中，用户扮演很重要的角色，所以要提高电力用户服务的服务质量。但在我国用户数量非常多，用户需求也相对较多，所以数据信息管理相对困难，在用电领域中应用电力通信技术，此技术可以使数据整理更加方便，也可以使用户对电力使用更加方便。

4.结束语

总而言之，在智能电网时代，电力信息通信技术还在进一步的发展和完善，针对在应用中存在的问题，应对问题仔细分析，并采取相应的措施进行解决。把电力信息技术应用到相应的电力领域中，并对电力信息技术不断进行探究，相关部门也要对之进行大力支持，使电力通信技术发展快速，使智能电网发展更加顺利。

作者:罗林波 王国仕 单位:海南电网有限责任公司信息通信分公司

参考文献

[1]万锦华.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].工程技术:文摘版,2016(5):00121-00121.

[2]姜晓涛.智能电网时代电力信息通信技术的应用探讨[J].建材发展导向,2016(15):261-262.

智能光电技术篇6

关键词：110KV智能变电站；技术研究；研究现状

中图分类号： TM63 文献标识码： A

1.引言

110KV智能变电站，信息数字化，通信网络化，采用了先进的智能设备，自动进行数据的收集、整理、控制、保护、检测等一系列流程，减少人力的使用和人为的错误。更加便捷高效的工作，提高了整体工作的效率。

2.110KV智能变电站在国外的技术研究现状

在欧美国家，许多变电站已由监控中心进行监控，实现了无人值守。国电科院(EPRI)于2002年发起了知识型电网研究;并于2004年了针对电网智能化的知识型电网体系，在评估使用寿命和维修及风险方面，采用了新的方法，实现了智能化的检测，极大地提高了电网运行的可靠性及安全性。光学原理的互感器得到了较大的推广和应用，一些大的制造商建造了很多变电站，拥有成熟的产业链，均能提供一整套合理完备的数字变电站方案。[1]

3.110KV智能变电站在我国的技术研究现状

我国的智能变电站基本实现了无人值守85%以上，输变电系统实现了实时在线监控功能，安全电网稳定控制，继电保护等已经在国际领先水平。《国家电网公司“十一五”科技发展规划》提出研究实施智能变电站国内由此开始变电站试点工程。北川110KV智能变电站是我国首个投入的110KV智能变电站，是国家电网公司完全遵循智能电网建设三统一原则（统一规划、统一标准、统一建设）建成投运的第一座智能变电站，位于新北川是灾后重建的首个变电站。是国家电网公司完全遵循智能电网建设三统一原则（统一规划、统一标准、统一建设）建成投运的第一座智能变电站，也是北川灾后重建的重要组成部分。智能变电站系统网络化的二次设备架构采用三层网络结构,包括过程层、间隔层、站控层。网络构架是设计重点，其中双套配置的设备按单套示意，单套均在A网传输数据。[2]

110KV主变各侧采用电子式互感器，以光通信信号输出，同时采用智能终端作为一次设备的智能化接口，实现智能化的工作要求。110KV变电站的自动化运行管理系统包括分流交换的自动化、数据信息的分层、状态记录统计的无纸化、电力生产运行的数据。当有故障时，可及时提供分析报告。华东电网公司准备从2008年到2030年，分3个阶段逐步建成智能电网;并于2008年和2009年先后启动了“华东高级调度中心项目群建设”和“华东多适应性智能电网规划体系”。2009年2月，华北电网公司的“华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统”通过专家组验收。[3]

科技部的“973计划”也己经提供专门资助，对高渗透率微网的复杂动态行为及其运行进行研究。近期数字化变电站的建设主要是基于IEC61850的二次设备发展，基于IEC61850的二次系统更加完善，互操作、网络技术等发展已经趋于成熟和稳定。舟山电网首座110kV智能变电站新桥变于2012年9月底顺利通过了验收组第一阶段出厂联调工作验收，标志着该智能变电站建设正式进入现场安装和调试阶段。完成了厂内验收，验收范围涵盖了该站所有的智能设备、网络设备、测控装置、保护装置及系统部分性能和功能。[4]随着舟山电力系统的不断发展，电力应用技术的不断提高，智能变电站将逐步在我局普及应用。智能变电站中电能计量的问题主要是产品认证问题，需要有关计量管理部门尽快出台针对数字化电度能表的法规和技术标准，以解决依据问题。数字化保护装置接口问题 各类型保护装置的保护原理基本上不变，但因为信号采集方式发生了变化，还是需要做修改和调整（比如闭锁判据、同步方式等）。目前，保护技术难点主要集中在母差保护和保护同步方式上（包括站内同步和站外同步）。对于线路纵差保护的站外同步问题，不同厂家的解决方案也不尽相同 。

智能变电站里最为重要的是过程层网络的出现，没有过程层网络就不可能实现智能变电站的高级应用。 电子式互感器与数字化保护装置、智能化一次设备等的数据连接主要依靠合并单元（MU）完成，合并单元同步采集多路互感器的电压、电流信息并转换成数字信号，经处理发送给二次保护、控制设备。 电子式互感器主要罗氏线圈（无铁芯）和低功耗线圈（LPCT，含铁芯）；光学互感器包括磁光玻璃和光纤等纯光学原理。国内如平高正与许继合作开发智能化隔离开关，但目前还没有成熟产品面世。 智能单元主要实现一次设备的状态监测及控制，所以在不改变电气一次设备本体结构的前提下，在间隔端子箱内安装智能单元实现对本间隔所有断路器、刀闸的集中监视与控制是目前国内数字化变电站较为通用的做法。 智能一次设备是智能电网和智能变电站的重要标志，智能一次设备的发展滞后于智能二次设备发展在国内，现有信息交换技术在变电站自动化领域的种种弊端严重限制了生产管理新技术的提高，因此，采用IEC61850实现信息交换标准化成为国内众多电力自动化专家的一致共识。 光电子传感技术、计算机数据处理技术、光通信技术、光学材料技术的发展使得电力系统电压、电流测量采用电子式互感器成为可能 在数字化变电站的基础上，智能变电站可以去实现一些更加高级的需要和应用。一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息的方式交换采样值、状态量、控制命令等信息。 [5]

为进一步掌握近年来智能变电站关键技术和设备工程应用情况，跟踪智能变电站最新技术发展动态，为下一步设计建设创造条件，国网公司基建部于2009年5月～7月组织相关单位和专家开展了智能变电站设计、技术和工程应用专题调研。对2008年组织开展的浙江兰溪500kV变电站、四川绵阳东220kV变电站、江西泰和220kV变电站等3座变电站试点成果和经验进行了分析和总结；同时对华北、天津、江苏、河南公司，以及国网电科院、许继、南自、新宁、南瑞航天等科研制造单位进行了实地专题调研，形成专题调研报告。 在数字化变电站的基础上，智能变电站可以去实现一些更加高级的需要和应用。 智能化变电站的实现离不开电子式互感器的应用。在电子式互感器的应用方面，需要关注以下几个问题：互感器的安装位置，各个二次设备如何共享数字信号，差动保护 变压器、母线、线路等 采样数据的同步。

4.110KV智能变电站技术的未来展望

作为关系国民经济命脉的基础产业和公用事业的电网。现代电网的发展是机遇与挑战并存的关键期。电网面临严峻的资源和环境压力，迫切需要技术及观念的提高。智能变电站的总体发展趋势是设备信息数字化，控制网络化 。用户之间协同合作，保障各级电网争产运转。智能变电站必然在现有技术的基础上不断的发展。

参考文献：

[1]刘振亚.智能电网技术[M].中国电力出版社,2010（5）.

[2]张文亮.刘壮志.工明俊等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术,2010（4）.

智能光电技术篇7

关键词：智能电网 三网融合 电力 光纤到户

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0227-01

1、前言

国务院于2010年1月13日通过了关于推进电信网、电视网以及互联网三网融合的总体方案。而电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一，是国家电网公司为实现具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网而提出的新型电力通信手段，同时为开展三网融合（电信网、电视网以及互联网等内容传输）等业务提供技术支撑。

三网融合的构架特点是在经营层面上相互竞争和合作、在业务层面上进行互相渗透、网络层面上实现互联互通、在技术层面上趋向一致。通过三网融合可以在一定程度上带动我国经济产业链并并且促进经济增长方式的转型，降低重复性建设，进而节约造价及总投资额，避免占地纠纷、并能在一定程度上减少社会矛盾。

通过光纤复合电缆建设一张光纤网络的形式来实施三网融合，并且以一种开放的方式提供给各家运营商使用。这种建设方式，在战略高度上与国家“三网融合”战略相吻合。同时，实现了智能电网的建设目标，实现了供电方与用电方之间的信息数据通过公网来交互。

2、智能电网与三网融合之间的关系

智能电网与三网融合之间的关系可以从两个方面来概括。首先，是两者之间的业务关系，搭建“开放式光纤网络平台”前提条件是实现电力光纤到户。而电力光纤到户能在支持三网融合的基础上实现数据的实时双向传输，其好处就是能及时的发现故障并将其隔离处理，使电网效率及设备利用率提高，加速推进智能电网的建设步伐。

其次，是两者之间的经济关系。国家建设智能电网是发展低碳经济的重要举措之一，但建设智能电网的缺点在于投资回收慢、回报期长。而采用电力光纤到户，能够随之开展光纤租赁业务，因此可以获得额外的经济收入用于补贴智能电网建设投资，实现优势互补。如此，智能电网的建设能步入良性循环发展状态，实现可持续性发展道路。有研究表明，在搭建“开放式光纤网络平台”同时开展的光纤网络租赁业务，可使智能电网的投资回收期缩短60%左右。

在我国，智能电网与三网融合越来越得到重视，其原因在于两种之间的这种紧密关系，同时能满足人们对信息技术不断提升的要求，彬促进和推动网络对经济的贡献。

3、搭建开放式光纤网络平台的优势与关键

在上世纪七十年代，电力线模拟载波为为我国的主要电力通信手段。利用高压输电线路作为高频信号的传输通道为传统的电力线载波通信（PLC）的技术特征，其缺点在于当电网发生事故时容易导致处理时间延长甚至事故扩大化，究其原因在于该技术手段在电网发生事故时易通信不灵导致调度指挥的不及时。因此，PLC开始采用低压配电网进行载波通信成为主要发展方向之一，实现低压电力通信将成为未来的发展趋势。将光纤复合低压电缆随低压电路线铺设，由于其低压通信接入网集成度高、节省资源、抗干扰能力强、高速稳定可靠，成为优选技术。实现电力光纤到户，搭建开放式光纤网络平台可以在降低成本，并且避免二次施工造成的资源浪费。

搭建开放式光纤网络平台，对于运营商而言，能够降低接入成本，减少了网络投资额度，并使各个运营商能在此基础上平等竞争，使运营商能够加快其他战略重点的投资及其发展。正是由于开放式光纤网络平台，三网融合才能够从理念走向实际，更具战略性、可执行性，最终使得“智能城市”的设想实现，为人们提供多样化、多媒体化以及个性化的服务。搭建开放式光纤网络平台的关键在于降低成本，通过国内外实例可知，电力光纤网络建设的成本相较其他运营商有着70%以上的成本优势。

搭建开放式光纤网络平台，对于终端用户而言，使其能够有自由选择的权利，可以选择自己喜爱的运营商，并享受其带来的各种服务内容，能够避免了由于垄断带来的额外纠纷。

4、结语

电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一，是国家电网建设智能电网，推进电信网、电视网以及互联网三网融合而提出的新型电力通信手段。智能电网的建设可通过与运营商合作，共同建设以电力光纤到户工程为基础，搭建开放式光纤网络信息平台，建立多元化的信息服务体系。在推进光纤到户建设的同时，也推动了智能电网的建设，推动智能城市建设，为深化智能电网总体发展战略提供坚实的基础，创造和谐美好的生活。

参考文献

[1]陆融，黄静韬.电力光纤到户在智能电网建设中的应用分析[J].上海电力，2010（3）：227-230.

[2]常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术进展评述[J].电力系统自动，2009（17）.

[3]祁永涛.智能电网建设中电力光纤到户的应用分析[J].信息通信，2011（5）：174-175.

智能光电技术篇8

[关键词]通信技术;智能电网;信息网络;光纤通信

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0347-01

引言

随着全球经济的快速发展，生产生活对电能的需求不断增多，电网规模逐步扩大，影响电力系统安全运行的因素和潜在风险也随之增多。因此智能电网受到了全世界的高度关注，在我们国家，国家电网公司提出以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的的构建目标，利用先进的通信、信息和控制技术，构建信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能化电网。力求在安全可靠、优质高效、绿色环保等方面开辟新的发展空间。

在智能电网的构建过程中信息和通信技术（ICT）是核心技术之一，是实现“智能”的基础，贯穿智能电网发电、线路、变电、配电、用户服务、调度六大应用环节的始终。 其智能性主要体现在“可观测、可控制、分布式智能、高级分析、自适应、自愈”等方面，各方面的实现都依赖 ICT 技术。

1.现有通信技术分析

1.1 组网对比

建立安全、高速、实时、双向、集成的电力通信传输系统是实现智能电网的基础。按照我国目前的电网公司相关导则要求，电力通信传输系统可采用多种通信方式相结合的原则组建，这其中包含：配电载波、光纤专网、无线公网和无线专网等。

工业以太网交换机应用最成熟，EPON和无线宽带专网的应用在兴起和试用阶段。载波容量小，其应用主要作为光纤方式，适用于电网结构调整不太频繁的区域。无妒么线宽带专网经多个试点工程验证，可靠性、带宽、延迟及安全性等指标均满足专网通道要求，鉴于施工及维护简单可适合下阶段的大规模应用于配电通信网接入网专网通道。目前在专网较难建设且安全性要求不{的二遥和一遥点，可采用无线公网方式。但在无线专网覆盖的情况下，建议逐步转换成无线专网通信。

2.电力信息通信技术基本原理

2.1 通信基本理论

通信系统主要包括信息源、发送端、信道和接收端。通信系统的首尾段分别是信息源和受信者。送里可W宽泛的认为信息源和受信者既可W是人，也可W是其他设备（如：计算机、显示器、传真机等）。发送设备完成的主要任务是把信源的信息加工处理成适合该通信系统信道传输的模式，并经由信道发送。

2.2 电力系统通信技术

电力通信网常用的传输方式有光纤通信、电力线通信和无线通信等。各种通信方式并存，相互补充图1-2为电力信息通信主要传输方式示意图。

从以上基层理论可以看出只有建起实时、高速、双向等高性能的的信息通信系统，才能支撑起智能电网的构建。建立高性能的信息通信系统是实现智能电网的高效、互动、自动远控等多种特征的基础。智能电网实现"智能"的要求，就需要从电网的各个环节获取信息数据，从而根据这些采集到的信息数据进行远程控制和电力保护。信息迅信技术种类繁多，常见的信息通信传输技术有光纤通信、电力线通信（BPL）、无线通信等。

3.智能电网通信系统网络结构设计

3.1 通信系统网络结构设计

智能电网的通信网络应用于电力系统发、输、变、配、用等电力生产运行的各个环节，按适用范围可分为电力生产过程监控的通信网络（电力调度网）和面向智能电网用户服务的通信网络（配电网）两个部分。智能电网生产过程的监控通信网络架构，如图3-1所示。利用先进的通信技术，能够解决的主要问题有： 各级电力调度、电力设备在线实时监测、现场作业视频管理、户外设施防盗等，主要的电力通信方式有：电力线载波、无线扩频、微波通信、光纤通信、GPRS 移动通信、新一代3G/4G移动通信等。

3.2 智能电网先进通信技术

目前存在的各种通信技术大部分都能用于支撑智能电网。具体可以分为有线和无线通信术。有线通信可以是光纤通信、电力线通信PLC（包括工频通信、窄带和宽带电力载波通信）、电缆通信等。无线通信可以是无线扩频通信、无线个局域 WPAN（IEEE802.15）、无线局域网WLAN （IEEE 802.11）、无线城域网WMAN（IEEE802.16）、无线广域网WWAN（IEEE 802.20）、GPRS/CDMA通信、3G/4G通信、卫星通信、微波通信、短波/超短波通信、空间光通信等。

3.3 智能电网通信设计关键问题分析

为满足智能电网发展各阶段对电力信息通信网络的需求，需全面建设高速、宽带、自愈的坚强电力信息通信网络，支持多业务的灵活接入，即支持任何时间、任何地点、任何设备、任何业务、无所不在的信息通信接入方式，为电力智能化系统或设备提供“即插即用”的电力信息通信保障。建立先进的智能电网通信系统需要解决的几个关键问题：

（1）统一规划建设智能电网的通信系统不仅仅是通信通道，而且是智能电网的一部分，需要与智能电网业务配合进行统一的规划，电力通信系统需要开放的网络架构，通用的通信标准。

（2）充分考虑未来资源及数据量的增加随着接入站点的增加，以及快速增加的采集数据量的不断汇聚，对传输网络带宽和网络传输可靠性都会提出更高的要求。因此，通信平台在建设初期，就应充分考虑到这个因素，为未来的网络扩展和维护更新做好冗余配置。

（3）数据通信要具有开放性当前电力系统不同的企业、部门之间信息共享受到限制、不同应用软件无法相互兼容，然而智能电网要求其通信系统必须是开放式的，不同企业、部门之间的数据可以完全实现共享。

（4）数据通信网络与智能设备要高度集成智能电网中的信息网络能够与各种物理设备，如智能仪表系统、智能控制系统等集成为一体化的通信系统。

4.结论

目前，电力信息通信技术在智能电网中的研究与应用正处在发展阶段。基于每个国家的国情政策、能源类型、电网实际状况以及用户需求的不同，各国对电力信息通信技术的认识和重点研究方向也有差别。但不变的共识是，信息通信技术必然是智能电网长期发展的基础，是智能电网发展的必备技术。如何制定符合我国能源特点需要的电力通信网发展建设规划，并确定详实的建设步骤和具体的技术创新突破点，才是建设智能电网的真正意义。

参考文献

[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.替能电网技术综述町电网技术，2009，巧脚：1-7.

[2] 肖世杰.构建中国智能电网技术思考町.电力系统自动，2009，33（9）：1-4.

[3] 李兴源，魏巍，王渝红，等.坚强智能电网发展技术的研究[J].电力系统保与控制，2009（17）：1-7.

[4] 贾承化智能电网及其关键技术研究综述町机电信息，2012（30）：106-107.