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關鍵詞: 數據通信;工程施工;全過程;監理要點
Abstract: based on the data communication engineering construction on the features of the data communication engineering construction supervision of the whole point is discussed, and colleagues for reference.
Keywords: data communication; Engineering construction; Whole process; Supervision points
中圖分類號:TQ639.2文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
數據通信是通信技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道,根據傳輸媒體的不同,有有線數據通信與無線數據通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數據終端與計算機聯結起來,而使不同地點的數據終端實現軟、硬件和信息資源的共享。近年來,隨著數據通信技術發展速度快而新。對數據通信工程建設提出了更高的要求,作為監理要以“滿足、符合”為監理行為準則,確保新建擴容工程全面達標,全面協助業主建設精品工程。文章結合數據通信工程施工的特點,對數據通信工程施工全過程監理要點進行了探討,以供同仁參考。
二、數據通信工程的質量要求與特點分析
數據通信要求高可靠、高穩定、高速率,低誤碼。數據通信建設工程必須滿足和保證數據通信設備正常工作的要求。
(1)高質量要求。施工工序、工藝必須全面符合部頒建設標準規范和設計文件規定、要求;必須滿足設備穩定、可靠工作需要;必須能使設備的功能、技術性能指標得以充分發揮;各模塊和線纜插接連接必須正確且十分牢固,特別是電源線、信號傳輸線纜的規格型號選擇、纜線頭子的制作連接,接頭連接必須十分可靠;為保證工作穩定性、可靠性,設備接地線必須符合規定要求,應有的必須有,接地線的規格、布放路由、接入地網的位置應滿足設計要求和合理;線纜標簽非常重要,要準確、醒目、牢靠;設備加電,硬、軟件測試調整,割接等工序環節對安全和質量都非常重要,切不可掉以輕心。監理工程師要通過督促、審查承包單位制訂專項方案,通過旁站見證等監理手段確保安全質量。
(2)高進度要求。數據通信發展速度快,設備新,工程上得快,工程設計、材料準備可能由于時間緊而有欠缺,供貨方的設備材料到貨齊全性可能對進度有影響,業主方的(材料、電路)配合也可能會有欠缺。有預見性的盡可能滿足工程正常進展是進度管理和控制的重要任務之一。現場監理工程師要通過有效溝通和協調推進工程進。
(3)工程資料非常重要。數據通信工程技術新,不同于移動基站工程特點多,保存完整優質的工程資料非常必要,監理工程師要通過有效的信息管理協助業主做好工程資料的收集管理歸檔工作,并努力提高工程資料的質量。監理工程師要根據本工程的特點,全面、精細地做好三控三管一協調工作,確保工程建設各項目標的實現。
數據通信工程全過程的監理要點
準備階段
監理工程師接到工作任務后,要做好各方面的準備工作:
要盡可能了解委托監理合同的內容,了解受托工程項目,熟悉監理目標和要求;熟悉相關建設規范標準,熟悉設計文件,熟悉監理大綱、監理規范和監理實施指導,熟悉本崗位職責要求,準備好相關監理用表;在總監的安排下做好各項進場的準備工作如監理設施等。
參加設計會審與設計交底工作。工程質量很大程度上取決于設計的質量,設計文件是監理工作的依據。在設計會審前,監理人員應閱讀、熟悉、審查設計文件,了解本工程特點和設計意圖;在熟悉的同時明確工程重點,找出需要解決的難題,提出解決方案;還要指出設計文件中明顯存在的問題、錯誤,并整理成文字材料報送業主并在設計會審會上發言。設計交底會議,一般由業主負責組織,設計單位向施工、監理等相關參建單位進行交底。會審會上提出的問題、意見和建議,通常由設計單位記錄整理、形成《會審紀要》。
3)抓好施工組織設計的審查。施工組織設計應充分考慮承包合同規定的條件、施工現場條件及法規條件的要求,突出“質量第一、安全第一”的原則;施工組織設計要具備“針對性,可操作性,先進性”;質量管理和技術管理體系應健全,質量保證措施應健全且切實可行且有針對性;應有安全管理和安全技術措施,有保證施工安全和通信安全的專項施工方案;文明施工措施切實可行并符合有關規定。
(2)施工階段
1)做好工程質量的主動控制、事先控制。施工單位進入工地后,監理人員應依據批準的施工組織設計,核實施工單位進場的技術力量、施工人數配置,現場檢查特殊崗位、工種的資格證、上崗證,現場檢查工機具、儀表配備。不符合時,應要求施工隊調整或說明可接受的原因;與施工隊一道對施工安裝條件進行實際檢查,并做記錄,設備材料開箱清點;設備安裝位置、線纜布放路由核對檢查,督促施工隊實施現場安全、質量的現場管理,責任人應結合現場情況對全體施工人員提出安全、質量及有關方面要求。
2)抓好施工過程事中質量控制。監理工程師綜合運用旁站、巡視、見證等方式對質量控制點進行檢查,做好記錄。對不合規范要求的地方要求施工隊整改。施工安裝過程中應對重要的質量控制點和可能引發安全、質量隱患的施工過程進行旁站監理;應對加電過程進行旁站監理;應對開通調測使用的軟件和測試的主要數據見證。監理應根據工程質量控制的要求,在監理實施指導中設置質量控制點(質量控制點設置的一般原則是:對保證質量難度大,對質量影響大,發生質量問題危害大。質量控制的重點對象為:人的行為,物的質量與狀態、關鍵的操作、施工技術、施工順序、材料、工機具、環境、質量通病發生點、關鍵隱蔽點等)。現場監理根據質量控制點,綜合運用有旁站、巡視、見證等監理方式實施質量控制。在設備通電前應督促調測工程師對供電通路、電源線進行不加電檢查,對負載進行電阻測試;對電源進行測量校對,檢查是否符合設備要求。通電時,應要求工程師逐級通電并測量電源電壓,確定正常后,方可進行下級通電,直至通信設備受電測試。通電測試監理人員應旁站監督。設備通電后,所有的電壓指示均應符合規定,設備內風扇裝置應運轉良好;各設備的可聞、可見告警信號應工作正常、告警準確。
(3)工程驗收階段
工程質量驗收是工程建設質量控制的一個重要環節。是全面檢查施工質量,確認項目能否投入使用的重要步驟。
1)驗收準備。施工完成后,監理應要求施工隊對本工程余料、備品備件、技術資料等進行清點登記,填寫《工程材料移交清單》,經監理審核后向建設單位移交。監理應督促施工隊對工程實體做自查自評,并填寫《工程竣工報驗單》并附自查自評報告報送項目監理部。驗收前專業監理工程師應與協助建設單位制定驗收工作計劃,召開驗收準備會,督促相關單位落實驗收的準備事項。
2)初步驗收。監理工程師參加由建設單位組織的驗收,向業主提交相關文件資料,與業主一道對工程實體質量進行檢查。對開通調測中形成的全部數據記錄進行檢查并根據需要和可能進行必要的復測。監理工程師應記錄驗收過程中的質量問題,協助業主做好驗收過程的記錄。工程驗收合格后,需提交初驗報告,作為工程驗收的結論依據。
3)試運行。試運行由建設單位組織實施。監理工程師應要求承包單位及時解決試運行過程中出現的由于承包單位責任引起的問題。試運行期一般為三個月。
4)竣工驗收。試運行結束后,監理工程師應參加由建設單位組織的竣工驗收。驗收前監理項目部應將整理好的監理資料移交建設單位。
四、結 語
綜上所述,通信監理的質量管理和質量控制應堅持質量第一,堅持以人為核心、人機料法環全方位、全過程控制的原則,重點做好施工準備階段,施工階段主動控制、事先和事中控制,把好竣工險收關,才能真正協助業主建設精品工程。
為了促進數據通信工程的穩定發展,我們首先要進行其構成原理的分析,促進其數據終端的有效分類,實現對其非分組型終端及其分組型終端的有效應用,確保整體運作環節的優化,確保工程的綜合效益的提升。在此過程中,我們要進行分組型終端系統的健全,實現對其計算機環節、相關用戶分組交換機、用戶分組裝拆設備環節的有效應用,確保其各個環節的終端設備的有效應用。為了滿足數據通信工程的綜合效益的提升,我們也要進行非分組型終端系統的應用,確保其個人計算機終端環節及其其他專用終端環節的優化,促進其數據通信模式的深化,確保其電路交換環節及其相關信息傳輸環節的優化,確保其相關信息的共享。
為了滿足實際工作的需要,我們也要進行其報文交換環節的優化,確保相關交換機的存儲器的有效應用,確保其相關電路環節的優化,確保其交換機環節及其終端環節的有效應用,確保其方式環節的優化,確保其電路的利用效率及其中繼線利用效率的提升,確保其分組交換環節及其相關環節的優化,確保其網內傳輸系統的健全。各種交換形式的適用范圍,電路交換形式通常應用于公用電話網、公用電報網及電路交換的公用數據網等通信網絡中。前兩種電路交換形式系傳統形式;后一種形式崐與公用電話網基本相似,但它是用四線或二線形式連接用戶,適用于較高速率的崐數據交換。在實際工作中,我們要進行其報文交換形式的應用環節分析,確保其對相關數據通信模式的深化應用,確保其分組交換環節等的發展。
該模式自身的優點是非常多的,具備一系列的電路交換的優勢,及其報文交換模式的優勢,滿足了實際工作的需要。它適用于對話式的計算機通信,如數據庫檢索、圖文信息存取、電子郵件傳遞和計算機間通信等各方面,傳輸質量高、成本較低,并可在不同速率終端間通信。其缺點是不適宜于實時性要求高、信息量很大的業務使用。
二、關于數據通信分類環節的分析
為了滿足數據通信工程的發展需要,我們要進行其相關種類的分析,促進其有線數據通信環節的優化,確保其相關光纖及其數字微波的有效應用,確保其相關數字數據傳輸網絡的健全,確保其DDN系統的健全,通過對其光纖通信技術、數據通信技術及其數字交叉連接技術的有效應用,確保其數字通信網絡的健全,我們也要進行其分組交換網系統的健全。崐又稱為X.25網,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群崐體,在網上傳輸。崐幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后崐在網上傳輸。
數據通信工程的穩定發展,離不開對其統計復用技術環節的優化,這一模式實現了對網絡資源的有效應用,確保其相關信息流的共享,確保其網絡資源的利用效率的提升。在此過程中,通過對其虛電路技術的有效應用,滿足用戶的數據信息工作的穩定發展,促進其相關環節的帶寬的有效分配,促進其分組動態分配性的提升,實現對一系列的突發性業務的質量效率的提升,確保其交換功能的提升,滿足了實際工作的需要。幀中繼通常的幀長度比分組交換長,達到1024-4096字節/幀,因而其吞吐量非常高,其所提供的速率為2048Mbit/s。幀中繼沒有采用存儲_轉發功能,崐因而具有與快速分組交換相同的一些優崐點。其時延小于15ms。無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。崐有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的崐通信。
三、關于數據通信網絡及其相關環節的分析
1.數據通信工程的穩定發展,離不開對其計算機網絡系統的優化。通過對其光纜環節、及其計算機環節等的應用,確保其計算機通信網絡的健全,確保其網絡資源的有效共享,實現對打印機、相關程序的有效共享,通過對其局域網的應用,確保其工作環節的優化。如財務崐部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各崐種人才信息,公安刑偵部門使用局域網來管理犯罪信息系統、交警部門使用局域網來管理機動車輛、崐駕駛員信息等等。網絡協議的定義并不復雜,它是計算機之間進行網絡對話的語言模式,它的種類是非常多的,其網絡協議數量也是比較的,比如其面向比特的協議等但最常用的是崐TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網崐絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
2.我們也要進行數字數據電路應用范圍的分析,其包括一系列的各種專用網、公用數據交換網及其可視圖文系統等,這一系列的環節。這一系列模式的應用,滿足了其數據信道環節的運行的需要,滿足了其相關網絡系統的健全,滿足了實際數據通信工作的發展需要。利用DDN實現大用戶局域網聯網;如我區各專業銀行、教育、崐科研以及自崐治區公安廳與城市公安局的局域網互聯等。提供租用線,讓大用戶自己組建專用數字數據傳輸網;使用DDN作為集中操作維護的傳輸手段。
為了滿足數據信息工作的發展需要,我們要進行其分組交換網絡的有效應用,確保其相關電路業務環節的優化,確保其相關通信平臺的有效應用,確保其相關增值數據業務的穩定運行。確保其電子信箱系統的健全,滿足實際工作的需要。在分組交換網平臺上用戶把需發送的信息以規定的格式送入電子信箱的崐存儲空間,由電子信箱系統處理和傳輸后,送到接收用戶的電子信箱并通知收信崐人。電子數據交換是計算機、通信和現代管理技術相結合的產物,又崐被稱為“無紙貿易”。
四、結語
【關鍵詞】通信工程;生活;融合
引言:
新媒體時代大背景下,互聯網與通信技術強強聯手,人們獲得信息的方式發生了突飛猛進的變化。作為信息傳遞的窗口,通信工程技術正面臨著全新的挑戰。通信工程技術融合日常生活能夠為人們提供更加優秀的輔助能力,對人們的生活產生更好的影響,這是通信工程技術人員們的共同心愿。
一、通信工程技術概述
1.1定義
通信工程技術屬于電子工程技術的一種。主要原理是通過聲音、管線以及硬件的支持加上軟件的協助來完成用戶之間的交流。通信工程技術主要的應用方面是衛星以及網絡。近幾年我國在航空衛星方面取得了傲人的成績,進一步推動了通信工程技術的發展。
1.2類型
從日常生活角度來分類可以分為以下幾種:
1.無線通信
無線通信技術指的是不經過導體或者纜線的多個節點傳播進行的遠距離傳輸技術,如收音機、無線電等。這項技術也是目前我國正在全力研究的技術,通過對波長進行分類和傳輸來進行對衛星的操作。日常生活中應用的范圍有手機軟件定位,汽車導航等無線電頻。無線通信也包括了固定式、便攜式、移動式的各項應用。例如雙向的個人數碼助理、無線網絡、無線電、車庫遙控門、無線鼠標等。大部分的無線通信技術也會才用到無線電,如WiFi、航海訊號等,超過數百萬公里的深空網絡也是無線通信技術的一種。另外也有一些不需要無線電的無線通信技術,如電磁波無線技術、磁場以及電場等。
2.移動通信
這項技術也包含無線呼叫的操作。可以通過衛星移動通信來滿足人們日常生活中對無線電話系統的使用。是日常生活中被最為頻繁使用的一種技術。采用蜂窩小區的形式迅速發展開來,讓用戶能夠擺脫終端設備的限制,真正做到采用可靠的傳輸手段進行個人移動。進入新世紀以來,移動通信主要以4G為主,4G移動系統網絡結構主要可以分為分不分,即物理網絡層、中間網絡層和應用網絡層。物理網絡層能夠提供接入以及路由功能選擇,有無限以及核心網互相結合來完成運行。中間網絡層則具有QoS映射、完全性管理以及地址轉換功能。物理網絡層以及中間網絡層的應用環境利用接口進行連接,提供了無縫的高數據效率服務。
3.有線通信
作為一種通信方式,指的是利用金屬導線以及光纖這樣有形介質來進行信息的傳送。這項技術主要應用在地下電纜布線以及電線桿明線布線方面。可以通過這樣的技術來做到家家戶戶的網絡系統分布,接受信號做到家庭網絡使用和有線電視的使用。同樣也應用在天網系統中,進行實時監控。傳輸內容主要包含有線電話、電報、傳真等。調制的方式主要包含了調制傳輸以及基帶傳輸。有線通信的傳輸信號特征有數字與模擬通信兩種,采用的信號復用方式有頻分復用、時分復用以及碼分復用三種。有線通信的優點在于外界干擾較小、保密性能強、可靠性強,缺點在于成本較高。最常見的為臺式電腦、電話等。
4.數據通信
數據通信主要是結合了計算機技術與通信技術,通過傳輸信道來達到兩地間信息的傳輸,不同的傳輸媒體將數據通信分為有線數據通信和無線數據通信兩種。但這兩項都是通過傳輸信道將計算機和數據終端結合在一起,這樣能夠達到不同地點的數據能夠通過終端軟件將信息資源進行共享。這項技術通過發送電報,讓電視系統和可視電話建立連接。多數應用在多媒體技術中。數據信息通過大量的存儲和系統處理,進行交換和傳輸。許多基本數據通信操作都是通過這項技術來實現的。數據通信隨著計算機技術發展逐漸發展起來,最早期的計算機遠程信息處理系統通常以一臺或者一臺以上計算機作為運作中心,采用數據通信的手段將大量的遠程終端聯系在一起,構成一個集中式的處理系統。近幾年數據通信采用了光纖通信的方式,利用激光在光線中進行傳輸,通信距離更長、通信容量更大、抗干擾性更強,并且逐漸發展成光纖通信網。進入新時代,我國開始采用衛星通信,比較前面幾種通信方式,衛星通信的覆蓋面更廣、傳輸距離更遠,可靠性更強的同時也不受地域的限制,數字衛星通信采用了時分多路、數字調制以及時分多址的傳播方式。
5.電信網絡
電信網絡指的是電信系統這項公共設施,由兩個或者多個規格的點來進行連接,在這些點之間建立起點心的信息以及業務。這項技術通過接入數據網、管理網絡以及通信網來進行網絡系統聯合操作的目的。通過對國家電網的計量檢測來對進一步發展進行規劃,形成系統化的網絡管理,保證網絡規范化的操作。電信網絡的主要功能只有傳遞信號,電信網絡的界面更加清楚,層次也較為簡單,在業務質量能夠得到保障的大前提下,能夠盡可能地提升網絡資源的有效利用和網絡的安全性。可以通過移動網絡來使用移動設備,如手機、筆記本電腦等便攜工具,連接到公共網絡上就可以不再使用臺式電腦。其基礎功能包含了語音通話、網絡資料下載、網絡游戲、數據多媒體、藍牙、WLAN、WiFi等。
6.電信交換
在電信的領域內,中心局或者交換局用來存放連接電話的交換機即為電信交換主體。通過交換機能夠將語音信息進行連接和中轉,將電話聯系起來。電信交換通常有交換機提供相應的服務,大多數電信交換局都是長途局,負責轉接長途電話。這項技術應用于對日常電話信息、IP以及ATM的相關信息保護。通過網絡系統對用戶信息進行設置指令。其中也包含后期產品維護等。
7.通信電源
通信電源作為通信網絡的基礎設施,在通信行業中并沒有過多的占比。這項技術應用于輔佐通信電源,控制相關的系統監控以及電源設備的正常使用。電信運營商在電源方面的采購主要應用于系統設備的新組建以及系統設備的維護,除非電信系統需要進行大規模的擴建或者升級,才需要增加電源設備。作為通信系統的關鍵環節,通信電源的主要需求為穩定可靠,這樣才能夠確保通信系統能夠穩定可靠并且安全地運行,一旦電源出現問題就會造成設備的供電被終端,設備無法運行就會造成電路中斷,系統癱瘓等問題,進而造成社會以及經濟的效益損失。
二、通信技術的具體應用
2.1高速公路
我國基礎建設發展突飛猛進,對高速公路的覆蓋范圍要求也越來越寬廣。通信技術在高速公路的實際管理中得到了妥善的利用。通過對通信工程的應用保證了高速公路的高效安全使用。利用無線與有線通信的組合應用,實現了各收費站的監控操控,使高速公路管理人員能夠對路況和收費情況進行實時監控。在高速公路的機電系統建設方面多采用光纖通信的方式。光纖通信的優點在于高速公路運行的過程當中容納更多的數據和信息,光纖的傳輸頻帶要比普通寬帶寬的多,即是信息量較大,也能夠快速傳輸。
進入5G新時代,衛星信息網絡的廣泛應用讓高速公路管理更加便捷,衛星網絡也逐漸成為通信網絡的主流技術,高速公路的通信衛星站與衛星中心都處于較近的位置,在進行通信網絡的具體規劃是需要考慮到衛星通信網絡的各個接口是否安排妥當。
2.2建筑工程
建筑行業在我國屬于根基行業。隨著時代的發展,我國對建筑行業的需求量也與日俱增。建筑行業逐漸成為我國經濟發展的支柱行業。通過對通信技術的應用,利用計算機進行智能化設計和施工,不但能夠保證建筑水平和質量,還能夠對技術加以改進和提升。隨著信息技術的發展,智能化建筑成為發展的必然趨勢。通信工程技術對建筑行業的提升起到了必不可少的推動作用。通信技術在建筑環境中的智能化應用需要進行綜合智能布線,采用這樣的結構能夠有效對信息管理系統進行設計和使用。通過這項系統能夠將數據、通信設備、智能化信息系統、外部語音等相關設備聯合起來。能夠為內部人員的設備信息管理提供有效的服務,也能夠滿足業主更加具體的要求。采用通信技術能夠支持全自動防范報警系統,在智能化建筑當中,建筑施工單位或后期使用業主都需要對智能化全自動報警系統加以重視。一旦發生災情能夠起到提醒的作用,這對人身安全以及財產安全都非常很重要。
2.3鐵路應用
我國的運輸交通行業中,除了高速公路以外,與人們息息相關的就是鐵路。鐵路線路鋪陳廣闊且復雜,多樣化是鐵路業務的特點之一。鐵路通信在鐵路行業中有著非常重要的地位。鐵路通信不僅能夠讓管理人員了解每條運輸線,同時也可以保證列車的行駛安全。對列車能夠做到統一的管理,并利用通信工程對列車的行駛情況進行實時監控,保證了列車行駛的安全系數。
采用DWDM技術加大了載波的波長,通過寬帶單模光纖以及低損耗的特點來將不同的載波通信使用同一條光纖進行傳輸,極大程度地降低了光纖的使用頻率,提升的那個光纖的傳輸流量。DEDM協議與傳輸速度并沒有較大的關聯,讓一般使用的IP以及以太網能夠進行數據傳輸。這項技術通常是處于激光通道中采用不同的速度對不同類型的流量進行傳輸。大部分的鐵路系統采用這種技術通過自身系統以及設備來實現信號系統設備的兼容,通過SDH設備來傳遞信號波。SDH技術能夠通過同步樹脂體系和高速傳輸來完成數字通信,同時存在著多方面傳輸等特性,能夠通過不同的頻率以及不同的傳輸方式來進行數據的傳輸。
2.4光纖技術
通信工程技術中光纖技術的應用優勢較比其他線路更加小巧,并且易于運輸和安裝。質量輕且占地面積小。保密性能和抗干擾性能也較比其他線路更加強。可以有效地避免通信過程中信息的泄露,并且不容易出現腐蝕問題。在生活中可以大面積應用。因其信息傳輸的過程中對材料的消耗較少,同時還能夠保證信息的完整性和穩定性,使得信息中繼距離大大的延長,減少了信息工程線路鋪設的成本,可以應用在更多的地方。與傳統金屬相比,光纖的傳輸頻帶更寬有效提升了信息的傳輸量,并且采用石英材質,降低了信息傳輸中的損耗,對我國各方面信息發展都起到了推動的作用。
0 引言
電力線通信技術的研究由來已久,只是受帶寬條件的影響,早期的電力線路通信僅能實現語音通信或者儀表數據的遠程傳輸,并沒有得到普及。最近幾年,伴隨著信息技術的發展,電力線局域網通信技術也得到了新的突破,并且逐漸在實際工程中得到了應用,取得了良好的效果。
1 電力線局域網通信技術的概念和原理
電力線局域網通信技術,或者說電力網絡通信,屬于電力載波通信的一種,主要是通過既有的低頻電力線路,進行寬帶網絡信號的傳輸,實現網絡通信。在2010年,電力網絡通信協議正式頒布,即IEEE1901,該協議被定義為高速網絡通信的標準協議,針對以電力線進行網絡通信的標準進行了規定,在該標準協議下,設備的理論通信傳輸速率能夠達到500Mbps。
電力網絡通信技術的基本原理,是利用現有的電力線網絡,進行高頻信號的可靠闡述,通過電力網絡調制器,能夠將載有待傳輸信息的高頻信號加載在電流中,通過電線進行傳輸,而接收端的解調器則會將高頻信號從電流中分離,傳輸到終端設備中,從而在不需要重新布線的情況下,實現網絡通信。不過,相比較傳統的網絡電纜,將電力線路作為數據傳輸媒介時,會受到各種電氣設備的干擾,從而影響數據傳輸的穩定性。對此,在電力線網絡通信中,需要應用正交頻分復用、頻移鍵控、多載波調制等技術,盡可能消除信號波形之間的干擾[1]。
2 電力線局域網通信技術在弱電工程中的應用
事實上,對于電力線局域網通信技術的研究,很早以前就已經開始,不過受帶寬問題的限制,并不能滿足用戶的實際需求。最近幾年,科學技術的發展為電力線網絡通信技術的應用和普及提供了技術方面的支撐,也使得其真正能夠與傳統的以太網絡一較高下。
在進行電力線通信局域網的構建時,基本上可以參照傳統以太網的結構,只是將原本的通信電纜轉變為既有電力線路,同時增加相應的電力網絡橋接設備,以實現網絡信號的轉化和加載。以電力線路進行網絡信號的傳輸,有效距離可以達到200m,還要超過傳統的以太網。因此,在高層建筑中,只需要于底層設置相應的網絡交換設備,整棟建筑的網絡通信需求就能夠得到滿足。在電力線局域網中,單根電力線路最多能夠同時支持16個用戶的網絡使用,同時由于信號不能跨越電能表,在進行網絡構建的過程中,可以將每一戶的電力局域網線路分別接入電表之后,從而實現線路容量的充分利用,不同的用戶之間也不會產生相互影響。通過這種形式,用戶可以直接利用電源插座,進行網絡訪問。
從網絡安全性分析,電力線局域網設備中采用的都是56位加密,而且每一臺設備都具有獨有的機械密碼,配合相應的驅動軟件,可以設置不同的工作組,以實現對于非法用戶的隔離,保障信息安全。而從電氣安全性分析,電力線局域網通信技術實際上是利用線圈的耦合原理,在電力線上加載高頻信號,電力線路實際上并不會與數據傳輸線路直接相連,也就從根本上杜絕了觸電問題。通過強弱電路分開設置的方式,保證了弱點信號線路中電壓的穩定,加上過壓保護裝置的存在,能夠杜絕感應或者短路問題所引發的安全隱患[2]。
因此,電力線局域網通信技術是在傳統以太網絡的基礎上,利用既有電力線路實現網絡通信,不僅提升了信號傳輸的距離,而且不再需要額外敷設線路,也不需要預留網絡插座,在當前無線網絡尚未完全取代有線網絡的背景下,具有比較廣闊的發展空間。電力線局域網通信技術所帶來的便利性遠不止這樣,利用現有電力線路和以太網設備的網絡結構,能夠對所有接入的信號進行整合,實現數據網絡、有線電視以及語音網絡的三網合一,在沒有全面實現光纖到戶的現在,作為一種過渡手段,可以實現低成本的建筑智能化,用戶可以通過電力線局域網,實現對于家中各種設備的統一管理和智能化控制[3]。
3 結語
總而言之,電力線局域網通信技術屬于一種新興技術,在完全實現光纖到戶之前,以此來作為一種過渡手段,具有非常顯著的優勢,尤其是對于新建建筑而言,可以節約以太網線路的敷設成本,而且信號傳輸的距離有了很大的提高,理論傳輸速率也基本可以滿足用戶的日常所需,利用插座直接接入網絡的方式在便利性方面可以說僅次于無線網。不過,電氣設備的存在會對數據的傳輸造成一定干擾,需要技術人員的深入研究和解決。
作者簡介:
2011年前長沙學院通信工程專業數據通信類的核心課程為兩門:數據通信和路由交換技術,其中數據通信主要講述數據通信的原理性內容;路由交換技術則對其實踐應用進行講解,共112學時;經過5年的教學實踐發現這種方式既能讓學生打下厚實的理論基礎也能讓學生較好掌握相關的應用技能,很好地實現了人才培養目的。但學校從2012年起對培養方案的總課時進行壓縮,經討論筆者將這兩門課程壓縮成一門,取名為數據通信與網絡,共80學時。造成該課程內容多且繁雜,又不能因為縮減課時而降低教學質量,教學難度進一步加大:該選用哪本教材,理論與實踐如何協調,如何有效組織教學,就成為筆者考慮的重點。為此,筆者先對教材進行了甄選,通過對多個出版社的相關教材調查發現,傳統教材理論充足,實踐內容過少,或純實踐操作,無理論支撐;如果為本門課分別選實踐與理論兩本教材的話,又不能有效組織教學。通過對華為、中興、思科等企業進行調研,筆者發現有些企業的培訓教材能很好地滿足要求,經過對比筆者最后選擇了世界500強企業思科公司的面向本科院校開發的數據通信與網絡培訓教材作為筆者的上課教材。
然后,筆者按照數據通信與網絡的理論模型和就業市場對學生能力的需求(圖1),把本課程的知識體系結構分解為以下幾大部分:數據通信的基礎知識部分:主要由數據通信的原理、數據編碼與壓縮、差錯控制和交換機術的分類與原理幾部分組成;計算機網絡的基本原理部分:OSI和TCP/IP模型與各層的原理、通信安全與QoS這兩個部分組成;實踐應用能力部分:網絡設備的安裝配置、網絡故障的分析排除、網絡規劃與設計3部分。這三大部分不但把傳統的數據通信類課程的知識點都包括進去了,還著重加強了應用型的能力的培養。通過對課程內容進行精心規劃,對課程中關鍵性的內容和實踐點進行挑選,制訂考試大綱、教學大綱和教學日歷,既保證了課程的整體性和內在的邏輯聯系,又保證能在較短的時間內有效地進行教學管理,按質按量完成教學內容。從培養目標來講,也同時兼顧了就業和考研的需求,還將原來110個課時的教學縮減為80個課時,較好達到了教學改革的目的。實驗教學是課程的重要組成部分,沒有合理的實驗實訓內容的組織,應用型人才的培養就無從談起。以就業能力體系結構(圖1)為核心,結合本課程自身的知識體系結構,筆者將實踐分為三個層次。第一層次為原理型實驗,采用sniffer等軟件從互聯網上抓包對OSI/TCPIP協議進行認知;第二層次為針對關鍵知識點的獨立應用型實驗,以交換機、路由器和操作系統的單個協議或服務的安裝配置為主;第三層次單獨安排了2周的針對整個知識體系結構的數據通信與網絡課程設計,從網絡需求分析、物理拓撲結構設計、邏輯拓撲結構設計、網絡設備操作、故障排除與文檔編寫等方面對學生能力進行綜合性訓練。如圖2所示,這三個層次是遞進的,后一目標的實現是前一目標的拓展與提高。圍繞這三個層次,筆者共設計12個分解實驗,3個綜合性的課程設計。這12個實驗項目均為當前網絡技術領域較新穎、具有較高實用價值的實驗項目,具有一定的可操作性,根據這些實驗項目編寫專門的實驗指導用書,每個實驗項目都包含必做內容和選做內容,選做內容即為拓展內容。3個綜合性的課程設計題目,每個學生要選作其中一個;根據給出的具體參數不一樣,每個題目都可以變化出多個具體的項目,相互之間有很大的差異性,排除了學生間相互抄襲的可能,提高課程設計的效果。整個實踐過程所涉及的軟硬件設備,筆者都采用現網運行的設備或軟件,很好地實現了學校和企業之間的無縫對接就業。
二、開展校企合作,加強實踐教學
培養應用型人才的核心就是培養學生的實踐動手能力。要想真正做好實踐教學,最好的方法是和企業開展校企合作,從企業獲取實驗設備、教材、教學方法、工程案例等材料。企業是工程應用的直接實踐者,也是學生的最終去處,直接從企業獲取資料,采用相關的案例教學,才能真正實現應用型人才的培養。專業數據通信與網絡方向的校企合作主要體現在以下幾方面:
1.獲得企業設備捐贈數據通信類課程的技術發展較快,對高校數據網絡實驗室的設備檔次、性能和可操作性的要求就越來越高;而且應用型的數據通信現網設備價格昂貴,對于資金不是很充足的高校來講是不可能一步建設好這樣一個實驗室的。筆者實驗室的建設就經歷了三個階段:第一階段為自籌16萬資金購買設備,這對于一個班級的學生來講是遠遠不夠的;第二個階段是與思科公司進行校企聯合獲得該公司上百萬元的軟硬件捐贈;第三個階段為2012年獲得財政部的省部共建資金,進一步充實擴大實驗規模。經過這三個階段的建設,目前實驗室的設備不管是規模還是檔次,都已經達到上課的要求。而且筆者還專門做了3套路由交換設備用于學生課外進行遠程實驗,3套安全設備和兩套無線設備為某些學有余力的學生利用來進行課外自學。
2.采用企業的最新仿真軟件進行教學和實訓對于超過10個節點的課程設計來講,實驗室的設備再多,也不可能達到它的要求。很多企業都開發出了虛擬實驗的軟件用于進行大規模部署設備的仿真實驗,筆者從思科公司那里拿到了虛擬實驗軟件,采用虛擬+實際設備的方式進行課程設計階段中的邏輯拓撲結構設計、網絡設備配置,故障排除,全網性能測試驗證等階段的工作。學生拿到仿真軟件,利用自己的電腦隨時可以動手操作,提高了他們的參與度,取得了很好的教學效果。
3.從企業獲取先進的教學資料和完整的工程案例企業處在技術發展的最前沿,從企業獲取的資料往往是最新的,放入教學最能吸引學生,學生的知識結構基本與社會上正在用的一致,能取得最好教學和就業效果。數據通信與網絡課程的教學筆者分為課堂教學和課后教學兩個部分,課堂教學就是通常的實驗、理論教學和課程設計。工程案例經過一定的修改能夠很好地變成講課和課程設計的素材。課后教學筆者采用的是思科公司網絡技術學院課程,每個學期初給學生分配好賬號,組織好學習小組,并將學習計劃下發到每個學生。學生利用課后時間進行網上學習、作業、考試、虛擬實驗和遠程實驗,極大地提高了學習效果。
三、結束語