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[作者簡介]房三虎（1977- ），男，華南農(nóng)業(yè)大學教務(wù)處，講師，研究方向為高等教育管理。（廣東 廣州 510642）
[課題項目]本文系2013年度廣東省高等教育教學改革項目“基于協(xié)同創(chuàng)新理念下的地方農(nóng)業(yè)院校卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)模式探索與實踐”（項目批準號：粵教高函[2013]113號）和2013年度華南農(nóng)業(yè)大學教育教學改革項目“高等教育大眾化視域下大學生學習動力系統(tǒng)分析與構(gòu)建研究”（項目編號：JG13091）的階段性研究成果。
[中圖分類號]G647 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2014）33-0177-03
學習動力系統(tǒng)的提出源于“動力”內(nèi)涵。動力，據(jù)漢語詞典解釋為“使機械作功的各種作業(yè)”。引入學習中，學習動力是指推動大學生（學習主體）學習活動不斷強化與發(fā)展，激勵學習行為持久并達到預定目標的學習作用力。學習動力系統(tǒng)是各種學習力量按照一定關(guān)系組成的一個系統(tǒng)，它不直接介入學習，而是轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的動力，激發(fā)學習的積極性，挖掘?qū)W習潛能，調(diào)節(jié)學習活動的進行。大學生學習動力是一個包括外部因素和內(nèi)部因素、客觀因素和主觀因素、需要和利益、目的和手段等各種要素在內(nèi)的、動態(tài)的動力系統(tǒng)。
一、研究對象與方法
為深入了解影響大學生學習動力的因素，探討提高大學生學習動力的途徑與方法，筆者調(diào)查了華南地區(qū)某綜合性高校大學生的學習動力狀況。本次調(diào)查采用隨機抽樣調(diào)查的方法，共計發(fā)放問卷500份，回收有效問卷481份，有效率96.2%；調(diào)查對象中農(nóng)村學生占58.8%，城鎮(zhèn)學生占41.2%；男生占58.2%，女生占41.8%；大四學生占23.1%，大三學生占20.4%，大二級學生占25.6%，大一學生占31.0%；學科涵蓋工科、理科、文科、農(nóng)科。
二、結(jié)果與分析
1.學習目標。學習目標決定著學習的方向，學習目標的大小影響學習動力的強弱。學習目標明確則注意力和能量集中于同一個方向，個人的滿足感和成就感明顯，學習動力足；學習目標不明確則會分散注意力和精力，容易造成學習的迷茫和困惑，自我滿足感和成就感低，削弱學習動力。學習目標遠大能提供持久而強烈的學習動力源；若學習目標短淺，則一旦實現(xiàn)了自己的學習目標，其學習的動力強度便會降低。對于學習目標的調(diào)查顯示，17.7%的學生“非常明確”、59.5%的學生“比較明確”、17.3%的學生“不太明確”、5.6%的學生“沒有目標”。
可見，大部分學生的學習目標比較明確，極少一部分學生沒有目標。然而，超過六成的學生缺乏“為中華崛起而讀書”的宏大情懷，一半以上的學生缺乏“在大學里努力學習報效祖國”的遠大理想。
2.學習態(tài)度。積極的學習態(tài)度能夠為學習帶來正向效應(yīng)，消極的學習態(tài)度則產(chǎn)生負向效應(yīng)。對于“大學學習60分萬歲”，26.2%的學生選擇“有點不符合”，38.9%的學生選擇“完全不符合”。對于“大學生就應(yīng)該勤奮學習”，39.5%的學生選擇“完全符合”，34.1%的學生選擇“比較符合”。對于“大學生應(yīng)具備豐富的知識”，41.0%的學生選擇“完全符合”，49.3%的學生選擇“比較符合”。對于“我堅信學習可以改變命運”，26.0%的學生選擇“完全符合”，34.1%的學生選擇“比較符合”。
由此表明：對于大學學習，大部分學生持有正確的認識，不再只注重分數(shù)，而更注重自身能力與綜合素質(zhì)的提升。
3.專業(yè)滿意度。社會上一度流行所謂“熱門專業(yè)”和“冷門專業(yè)”的觀念，并深受學生、家長和高校的廣泛關(guān)注。在現(xiàn)行的高考志愿填報制度中，專業(yè)的選擇在一定程度上決定考生能否被大學錄取，影響著考生的未來職業(yè)路徑和人生發(fā)展方向。由于高考錄取分數(shù)線和專業(yè)錄取分數(shù)線的雙重因素，部分考生難以被錄取到自己滿意的專業(yè)，學習興趣與所學專業(yè)不匹配，使得一部分學生進入大學后失去了學習動力。對于“滿意的專業(yè)會激勵我一直努力學習”這一問題，27.0%的學生選擇“完全符合”，48.0%的學生選擇“比較符合”，沒有學生選擇“完全不符合”。對于“如果能轉(zhuǎn)到更滿意的專業(yè)，我的學習動力比現(xiàn)在會更足”這一問題，24.7%的學生選擇“完全符合”，38.5%的學生選擇“比較符合”。由此可見，專業(yè)的滿意度左右著大部分學生的學習動力。專業(yè)滿意度高則學習動力強，反之則學習動力弱。
4.就業(yè)壓力。在高等教育大眾化的背景下，高校畢業(yè)生人數(shù)逐年擴大，大學生就業(yè)壓力加大，謀求一份好工作已經(jīng)成為畢業(yè)生們的共同心聲。對于“想到面臨的就業(yè)壓力，我不得不努力學習”，29.5%的學生選擇“完全符合”，49.3%的學生選擇“比較符合”。對于“看到周邊的師兄師姐找工作難，我暗自下決心多學些知識”，28.5%的學生選擇“完全符合”，48.2%的學生選擇“比較符合”?？梢?，外部的就業(yè)壓力促使大部分學生刻苦學習、不斷進取。
5.家庭教育。家庭教育是人生的第一課堂，父母是子女的第一人生導師，對子女的成長成才影響深遠。國內(nèi)的學生較多是在父母和老師的“管教”中成長，學習和生活的依賴度高，獨立能力較低，讀大學的初衷和動機往往是為了回報父母。對于“父母的期盼讓我不得不努力學習”，18.1%的學生選擇“完全符合”，62.4%的學生選擇“比較符合”。對于“想到家人含辛茹苦把自己撫養(yǎng)大，我不忍心不好好學習”，24.3%的學生選擇“完全符合”，53.2%的學生選擇“比較符合”。對于“父母積極的表現(xiàn)為我學習樹立了好的榜樣”，18.3%的學生選擇“完全符合”，50.3%的學生選擇“比較符合”?？梢姡彝ヘ熑?、父母期盼以及父母的積極表現(xiàn)等，能為大學生的學習提供動力源泉。
6.教師教學行為?！皫熣撸詡鞯朗跇I(yè)解惑也?！苯處熓菍W生的直接教育者，教師的一言一行對學生學習會產(chǎn)生潛移默化的影響。對于“老師的敬業(yè)精神對我的學習具有積極的感染力”調(diào)查顯示，20.8%的學生選擇“完全符合”，52.2%的學生選擇“比較符合”。對于“老師課上得好會激發(fā)我對該課程的興趣”調(diào)查顯示，28.1%的學生選擇“完全符合”，45.3%的學生選擇“比較符合”。對于“老師的嚴格要求會激發(fā)我的學習動力”調(diào)查顯示，18.3%的學生選擇“完全符合”，48.2%的學生選擇“比較符合”。
可見，教師的教學投入、敬業(yè)精神、教學水平以及對學生嚴格要求，能夠激發(fā)學生的學習興趣，增強學習動力。
三、結(jié)論與討論
1.內(nèi)在因素對大學生學習動力的影響：學習目標與學習態(tài)度。從大學生自身內(nèi)在因素分析，學習目標和學習態(tài)度決定著學習的方向及學習的內(nèi)在驅(qū)動力。學習態(tài)度端正、學習目標明確、學習目標遠大能給大學生學習提供穩(wěn)定而持久的動力源。此外，學習態(tài)度端正能抑制和排除不正確的學習價值觀。不容忽視的現(xiàn)狀是，由于專業(yè)不滿意、就業(yè)壓力大等外部因素影響，部分大學生將學習的動機過多關(guān)注自身發(fā)展，而忽略了對社會的責任感和使命感，學習的功利性強了，學習的社會責任感弱了，長遠的學習理想與抱負少了。為此，在大學生日常教育中，要將學業(yè)教育與理想教育有機結(jié)合，短期學習與長遠發(fā)展密切聯(lián)系。
2.外在因素對大學生學習動力的影響：專業(yè)滿意度與就業(yè)壓力。專業(yè)滿意度與大學生的學習動力密不可分。能夠讀自己理想專業(yè)的學生，他們對專業(yè)有著較強的認同感，專業(yè)滿意度高，并且能激勵他們自動自發(fā)地強化專業(yè)知識的學習與探索。專業(yè)滿意度低的學生，對所學的專業(yè)排斥性強，難以建立穩(wěn)定的學習目標，學習缺乏熱情，學習動力不足。
隨著高校畢業(yè)生人數(shù)的不斷增加，外部就業(yè)壓力像一張無形的手推動著大學生必須努力學習。然而，就業(yè)壓力作為學習的外部驅(qū)動力，對提高大學生的學習動力也有一定的限度。一是同等的就業(yè)壓力對不同心理特質(zhì)學生的作用力具有一定的差異性。心理素質(zhì)較好的學生，能將外部的就業(yè)壓力化作學習的動力；心理承受能力弱的學生則會因就業(yè)壓力大而失去了學習的信心與動力。二是當外部就業(yè)壓力降低或消除時，就業(yè)壓力對大學生學習動力的推動作用也將減弱。外部就業(yè)壓力對大學生學習動力的影響具有不穩(wěn)定性、短期性和局部性。
3.學習環(huán)境因素對大學生學習動力的影響：集體生活環(huán)境與教師教學行為。寢室是大學生學習生活的重要場所，是大學生活中重要的“微觀環(huán)境”之一。寢室里良好的學習氛圍與寢室成員的專業(yè)學習、技能訓練、學習紀律和成才等有著密切關(guān)系。據(jù)研究，寢室學風與總體學業(yè)滿意度、專業(yè)學習滿意度、職業(yè)技能（指外語和計算機等通用技能）發(fā)展?jié)M意度存在極顯著正相關(guān)，與興趣特長發(fā)展?jié)M意度存在正相關(guān)。此外，比寢室稍大的班級集體與大學生的學習也密切相關(guān)。學風優(yōu)秀的班集體具有較強的集體凝聚力和集體榮譽感，能夠無形地激勵著學生勤奮學習，形成你追我趕積極向上的學習氛圍，為學生提供源源不斷的學習動力源。而學風較差的班集體，學生的集體主義觀念比較淡薄，班級凝聚力弱，同學之間的團結(jié)度低，學習熱情不高，從而制約學生的學習動力，不利于大學生的學習與成長。
高校教師在大學生的學習中具有重要的主導地位，教學效果的好壞，直接關(guān)系到學生對課程的興趣大小。優(yōu)秀的教師能將刻板的知識講得有板有眼、生動風趣、引人入勝，激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情，提升學習動力；而教學較差的教師則無法調(diào)動學生的課堂氣氛和學習興趣，學生對課程的學習采取抵觸或懈怠的態(tài)度，學習情緒低落，表現(xiàn)出學習動力不足。此外，教師對學生的嚴格要求能夠增強學生對學習的重視度，提高學生的學習投入，進而提升學生的學習動力。
四、對策與建議
1.以生涯規(guī)劃為引領(lǐng)，構(gòu)建大學生學習目標。生涯規(guī)劃是一個人盡其所能地規(guī)劃未來生涯發(fā)展的歷程，在考慮個人的性格特征、興趣愛好、價值觀，以及外部環(huán)境的前提下，科學規(guī)劃，以期自己能適得其所。進入大學，高考指揮棒從此消失，大學里學什么、如何學、所學專業(yè)的未來發(fā)展前景如何、如何正確認識自我等職業(yè)生涯發(fā)展問題，是困擾大學生學習的現(xiàn)實問題。由于職業(yè)生涯發(fā)展路徑不明，致使許多大學生對大學的學習和生活感到迷茫，學習目標模糊，學習動力不足。為此，在大學新生入學后，高校應(yīng)積極開展大學生職業(yè)生涯規(guī)劃教育，通過性格分析、興趣探索、技能分析、價值觀探索、專業(yè)認知以及工作環(huán)境認知等，讓學生充分地了解自我、了解專業(yè)、認知職業(yè)，制定科學、清晰的大學四年及未來發(fā)展的路線圖，建立短、中、長期發(fā)展目標，使學生更清楚、更自信、更努力地完善自我、發(fā)展自我、成就自我。
2.以學生自主發(fā)展為導向，改革高校人才培養(yǎng)機制。由于高考招生制度及高校學科專業(yè)基礎(chǔ)的制約，每年高校招錄的學生中總有一部分學生因高考分數(shù)和專業(yè)限制等原因，不得已而被錄取到自己并不喜歡的專業(yè)。這部分學生由于對所學專業(yè)不滿意，無法培養(yǎng)學習的興趣、激發(fā)學習的動力。在高等教育大眾化時代，高等教育已經(jīng)不是遠離社會的“象牙塔”，而是推動經(jīng)濟社會發(fā)展的“助力器”。經(jīng)濟社會發(fā)展既需要拔尖創(chuàng)新型人才，又需要各類復合應(yīng)用型人才和專業(yè)技能型人才，人才需求呈現(xiàn)多樣化的格局。高等教育的大眾化使得學生來源的異質(zhì)性增強，學生的個性發(fā)展和訴求亦呈現(xiàn)多元化趨勢?；诖?，高校應(yīng)進一步改革人才培養(yǎng)機制，積極構(gòu)建滿足學生個性發(fā)展和學生自主發(fā)展的柔性的、分層次的培養(yǎng)方案，擴大學生專業(yè)選擇自由度和跨專業(yè)、跨學院、跨校際選擇課程的自由度；進一步擴大轉(zhuǎn)專業(yè)、主輔修專業(yè)和攻讀雙學位的面；改革按照專業(yè)招生和專業(yè)培養(yǎng)的傳統(tǒng)教學管理模式，實行大類招生、分段培養(yǎng)、強化通識教育、注重專業(yè)基礎(chǔ)教育，滿足學生自主發(fā)展的訴求，提高學生專業(yè)選擇的適配度，增強學生專業(yè)學習的滿意度和動力度。
3.以師資隊伍建設(shè)為核心，提高教師教育教學質(zhì)量。教育教學質(zhì)量是高校生存與發(fā)展的生命線，教師是保障教育教學質(zhì)量的核心要素。沒有一流的師資，就難以培養(yǎng)一流的學生，二者相輔相成。高校應(yīng)從教師選聘、發(fā)展培養(yǎng)、管理考核、獎懲措施、教學技能比賽等方面加強師資隊伍建設(shè)。在制度設(shè)計上，適度擴大教學效果在職稱評聘條件中的比重，引導教師重視教學。教師自身在工作中應(yīng)注重再學習、再提高、再完善，不斷提升自身素質(zhì)和教學水平，改革創(chuàng)新教學方法和教學手段，開展探究型、啟發(fā)式、互動式教學，改革傳統(tǒng)的“填鴨式”“滿堂灌”“單向型”的教學方式，注重激發(fā)學生的學習熱情，啟迪學生的自我思考，提高學生的學習動力。
4.以優(yōu)化學習環(huán)境為目標，創(chuàng)新大學生教育管理模式。宿舍、班級、學生社區(qū)是與學生密切相關(guān)的日常學習和生活場所，其管理方式、學習氛圍、社區(qū)文化等對大學生的學習具有潛移默化的作用。宿舍“小環(huán)境”對學生發(fā)展有“大影響”。宿舍管理中要對宿舍成員約法三章，建立宿舍管理的共同目標，營造良好的宿舍文化。同時，高校定期開展文明宿舍建設(shè)與評比活動，加強宿舍違規(guī)違紀的懲治力度，營造健康文明的宿舍文化氛圍，為學生的學習創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境。
班級管理中，注重培養(yǎng)學生的自主性和自發(fā)性，由學生共同商議自行制定班紀班規(guī)和班級發(fā)展與管理目標。通過規(guī)章制度和目標統(tǒng)一班級思想、凝聚班級力量，使爭創(chuàng)優(yōu)秀班集體成為班級成員的共同行動指南，充分發(fā)揮學生在班級事務(wù)管理中的主體性，增強學生的責任感和集體感，形成向“優(yōu)秀看齊、向優(yōu)秀學習、你追我趕”的班級學習氛圍，促進班級成員的學習動力。
高校辦學規(guī)模的不斷擴大，高校的布局日益呈現(xiàn)出“一校多區(qū)”的局面，給高校的安全穩(wěn)定和學生的教育管理提出了新要求、新挑戰(zhàn)。伴隨高校后勤社會化改革和學分制改革，傳統(tǒng)意義上的專業(yè)、年級、班級等分類概念逐步削弱，學生管理逐步走向社區(qū)化管理模式。以此要求高校的學生事務(wù)管理工作要重心下移，把學生社區(qū)建設(shè)與管理作為開展學生工作的主陣地和主戰(zhàn)場，培養(yǎng)學生的社區(qū)主人翁意識，建立有利于學生的學習與成長的社區(qū)文化，充分發(fā)揮社區(qū)的育人功能。
[參考文獻]
[1]黃天中.生涯規(guī)劃――理論與實踐[M].北京：高等教育出版社，2007.
中圖分類號：TK43 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-00-01
1 故障樹分析法簡介
從20世紀60年代以來，在一些復雜系統(tǒng)的故障分析中，形成和發(fā)展了一種新的故障樹分析法。這是一種從系統(tǒng)到部件再到零件的下降形式分析方法。它是從系統(tǒng)開始，通過邏輯符號與具體單元、零部件相聯(lián)系；與失效的的狀態(tài)事件相聯(lián)系；構(gòu)成一幅樹狀分支圖，稱為故障樹。故障樹分析法首先將分析的系統(tǒng)故障事件作為第一階（即第一行―頂事件），再將導致該事件發(fā)生的直接原因（包括硬件故障、環(huán)境因素、人為差錯等）并列為第二階段。用適當?shù)氖录柋硎?，用邏輯門把他們與系統(tǒng)故障事件聯(lián)結(jié)起來。其次將導致第二階段延長事件發(fā)生的原因列出為第三階段。兩階之間同樣用事件符號和邏輯門聯(lián)系。這樣逐段展開，直到把最基本的原因都分析出來為止，這樣的邏輯圖便是故障樹。利用故障樹去分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑和可靠性特征量，這就是故障樹分析法。
2 故障樹分析法主要特點
（1）它是一種直觀的圖形演繹法。把系統(tǒng)的故障與引起故障的因素，用圖形比較形象的表現(xiàn)出來。用它來分析系統(tǒng)失效事件發(fā)生的概率，也可用來分析零、部件或子系統(tǒng)的失效事件對系統(tǒng)失效的影響。從故障樹圖由上往下看可知：系統(tǒng)的故障與那些單元有關(guān)系？有怎樣的關(guān)系？多大關(guān)系。從圖由下往上看：知道單元故障對系統(tǒng)故障的影響，什么影響？影響途徑怎樣？程度有多大？（2）故障樹分析可作定性分析還可作定量分析；不僅可分析單一機件引起系統(tǒng)失效的影響，而且可以分析多機件構(gòu)成的子系統(tǒng)對系統(tǒng)影響；不僅可反映系統(tǒng)內(nèi)部單元與系統(tǒng)故障的關(guān)系，也能反映系統(tǒng)外部因素（環(huán)境因素和人為因素）對系統(tǒng)的影響。（3）故障樹分析不僅可用于指導設(shè)計，也可用于指導正確的維修管理。（4）故障樹的建造工作量十分繁重和復雜，需要較高的技術(shù)。
3 故障樹的組成
（1）頂事件的選取。它是系統(tǒng)分析的目標和對象，要選擇一個具有明確意義，可用概率度量，能夠向下分解，最后找出失效原因的故障事件。（2）故障樹的建造。這是故障樹分析中的關(guān)鍵一步。要由多方技術(shù)人員通力合作，經(jīng)過細致的綜合分析，找出系統(tǒng)失效事件的邏輯關(guān)系。首先分析事故鏈確定主流程，然后確定邊界條件，給出故障樹的范圍，最后利用事件符號和邏輯符號畫出故障樹。（3）故障樹的圖形符號。有兩種圖形符號，即：邏輯符號和事件符號。他們都有各自的具體圖形符號和意義。（4）故障樹的基本結(jié)構(gòu)。
4 故障樹的建造
4.1 確定頂事件和邊界條件
頂事件是針對所研究對象的系統(tǒng)故障事件。是在各種可能的系統(tǒng)故障中篩選出來的最危險的事件，對于復雜的系統(tǒng)，頂事件不是唯一的，分析的目標、任務(wù)不同，應(yīng)選擇不同的頂事件。在很多情況下，頂事件就選定故障模式和影響分析中識別出來的致命度高的事件。必要時還可把大型復雜系統(tǒng)分解為若干相關(guān)的子系統(tǒng)，以典型的中間事件當作若干子故障樹的頂事件進行建樹分析，最后再加以綜合。這樣可使任務(wù)簡單化，并可同時組織多人分工合作參與建樹工作。
根據(jù)選定的頂事件，合理地確定建樹的邊界條件，以確定故障樹的建樹范圍，故障樹的邊界條件包括：（1）初始狀態(tài)。當系統(tǒng)中的部件有數(shù)種工作狀態(tài)時，應(yīng)指明與頂事件發(fā)生有關(guān)的部件的工作狀態(tài)。（2）不容許事件。指在建樹的過程中認為不容許發(fā)生的事件。（3）必然事件。指系統(tǒng)工作時在一定條件下必然發(fā)生在一定條件下必然發(fā)生的事件和必然不發(fā)生的事件。
4.2 逐層展開建樹
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變或保持汽車行駛方向的機構(gòu)。其性能直接關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性和舒適性。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)了無助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）、電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS）、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）。電動助力轉(zhuǎn)向相比于液壓助力轉(zhuǎn)向，改善了汽車的轉(zhuǎn)向助力特性，減少了能量消耗，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量降低，維護方便，對環(huán)境的影響減少。近20幾年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器、電機及其控制理論的發(fā)展和完善，EPS技術(shù)日趨完善，EPS的助力型式也從低速范圍助力型向全速范圍助力型發(fā)展，并且其控制形式與功能也進一步加強。新一代的EPS則不僅在低速和停車時提供助力，而且還能在高速時提高汽車的操縱穩(wěn)定性。主要體現(xiàn)在模型創(chuàng)新與試驗創(chuàng)新2個方面。
1 EPS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
根據(jù)助力電機布置位置的不同，電動助力轉(zhuǎn)向分為轉(zhuǎn)向齒條助力式、轉(zhuǎn)向齒輪助力式、轉(zhuǎn)向軸助力式，如圖1所示。
參考文獻：
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Dynamics Modeling and Analysis of Electric Power Steering
Ding Zhigang，Zhong Yong
一、引言
常規(guī)的人工采棉機械效率低、收獲期長、用工量大、條件艱苦且勞動強度大，每年采棉季節(jié)動用大量的勞動力。機械采棉技術(shù)既可以減輕采棉勞動強度，又有利于擴大棉花規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)營，降低棉花生產(chǎn)成本、提高棉花生產(chǎn)綜合效益。
全世界采棉機的主要生產(chǎn)國有美國、前蘇聯(lián)、以色列和中國等4 國?，F(xiàn)有的采棉機傳動系統(tǒng)大多都是液壓傳動或者其他高級方式。液壓馬達雖然傳動方式簡單直接，但是成本很高，與經(jīng)濟性設(shè)計思路相背離。其他先進復雜傳動方式多存在零部件互換性差，維修時間長，機子無法作業(yè)將導致采收效率大幅降低，甚至錯過棉花采收的黃金期，對棉花產(chǎn)量和質(zhì)量都造成了影響。于是采用傳統(tǒng)式的機械傳動，不僅調(diào)節(jié)方便，而且易拆易換，且取材方便，成本很低。
在本文的研究中是采用多剛體系統(tǒng)動力學理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動力學方程，對虛擬系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。由于篇幅所限文章僅列舉個別分析結(jié)果。
二、建立ADAMS 虛擬傳動系統(tǒng)模型
根據(jù)采棉機整機設(shè)計，總傳動系統(tǒng)的位置結(jié)構(gòu)如圖1 所示。將SolidWorks里面建好的三維實體模型導入ADAMS 軟件里面，在ADAMS 中給傳動系統(tǒng)加上初始條件，配合約束、驅(qū)動約束、阻力和阻力矩等。
1. 施加約束副
從SolidWorks 中建立的三維實體模型導入ADAMS以后，只有該虛擬系統(tǒng)的幾何位置關(guān)系，需要添加約束關(guān)系，具體添加方法及參數(shù)在此不一一贅述。系統(tǒng)中除了這些約束以外，還需要給不運動的零部件如變速箱箱體，帶座立式軸承等加上對大地的固定約束。另外應(yīng)當給各零部件逐一添加對應(yīng)的材料屬性，并確定整機系統(tǒng)的重力方向，即可得到各零部件的質(zhì)量屬性參數(shù)。
2. 初步驗證載荷的確定
進行仿真分析之前，首先應(yīng)該檢驗樣機模型，以便及時發(fā)現(xiàn)和排除建模過程中隱含的錯誤，以確保后續(xù)仿真分析的順利進行。本文主要通過兩個方面對樣機模型進行初步驗證。
(1) 人工檢驗樣機模型基本參數(shù)：對照實際設(shè)計模型詳細檢驗樣機各零部件的參數(shù)單位、質(zhì)心位置、質(zhì)量以及初始裝配位置，及時修正樣機系統(tǒng)與實際模型有差別的部分。
(2) 使用ADAMS 自檢工具檢驗：利用ADAMS 自帶的自檢工具“ModelVerify”，能夠檢查出仿真系統(tǒng)是否存在沒有約束或過約束的構(gòu)件，還能計算出樣機的自由度等。
經(jīng)過兩種檢查可以看出，虛擬樣機模型建立正確，可以進行后續(xù)仿真分析工作。
3. 施加力
在系統(tǒng)中，所有軸的軸線都是與坐標系x 軸平行，所以所有的軸受到的來自帶傳動或者鏈傳動的徑向力都在y-z平面內(nèi)?？筛鶕?jù)軸上各零部件裝配位置，軸段的長度等其他參數(shù)分別計算出各軸支座反力。
4. 施加阻力矩
壓棉桿軸、撥輪軸以及螺旋輸送器軸都受到外來力矩作用，因此在仿真模擬中，加入相應(yīng)阻力矩。
此處以壓棉桿軸所受阻力矩計算為例。在梳齒式采棉機作業(yè)過程中，拖拉機帶動整機行駛，棉花被經(jīng)過的梳齒間的縫隙夾持，隨著整機前行最終被擄下來。在這個過程中，壓棉桿的作用就是防止被夾持的棉株連根拔起。壓棉桿上的防拔輥分布有具有方向性的鋸齒形狀的齒牙。在棉桿受到梳齒的拉力的情況下，壓棉桿上的齒將棉桿向下壓倒，從而實現(xiàn)防拔起棉桿的功能。棉桿在防拔起的時候要求棉桿表面纖維不被破壞，而棉桿的抗壓強度（橫紋）σ=3.5MPa。
因此可以將壓棉桿軸上所受的垂直地面向上的力看成均布載荷，它的正應(yīng)力應(yīng)該小于或者等于棉花的抗壓強度（σ=3.5MPa）。即該軸上受到的最大阻力矩可按均布荷載σmax=3.5MPa 來計算。
三、系統(tǒng)動力學仿真分析
1. 初始條件分析
在進行靜力學、運動學和靜力學分析之前，ADAMS會自動進行初始條件分析，以便在初始系統(tǒng)模型中各物體的坐標與各種運動學約束之間達成協(xié)調(diào)，這樣可以保證系統(tǒng)滿足所有的約束條件。本系統(tǒng)中，所有零部件的初始位置一定，初始速度都為零。因此，不用單獨求解。
2. 運動學分析
建立系統(tǒng)仿真模型時，將系統(tǒng)中的運動副（構(gòu)件與地面或構(gòu)件與構(gòu)件之間）用系統(tǒng)廣義坐標表示為代數(shù)方程，即可寫出其運動學約束方程組。系統(tǒng)中驅(qū)動約束是系統(tǒng)廣義坐標和時間的函數(shù)，可以將系統(tǒng)運動學約束和驅(qū)動約束統(tǒng)一表示為：
對上式求導，即有速度約束方程；再次求導即可得加速度方程。在此，僅以變速箱輸出軸與風機一級傳動軸轉(zhuǎn)速為例，仿真得到圖2、圖3 所示結(jié)果。
變速箱輸出轉(zhuǎn)速為30005.5deg/s（圖2），風機一級傳動軸轉(zhuǎn)速為60009.75deg/s（圖3），即可得知，風機一級傳動軸與變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速比約為2 ∶ 1。滿足實際設(shè)計轉(zhuǎn)速。
由以上分析可知，動力傳動系統(tǒng)自建立模塊運動關(guān)系正確，能夠合理地表示出該傳動系統(tǒng)的運動關(guān)系。
3. 動力學分析
（1）動荷系數(shù)的研究：靜荷是指無加速度或加速度可以忽略的受力狀態(tài)；動荷有加速度的受力狀態(tài)。本文中構(gòu)件等角速轉(zhuǎn)動也為動荷的一種研究狀態(tài)。在虛擬樣機的動力學分析中，可以得到運動過程中各軸承座上的約束反力，這些結(jié)果可以與設(shè)計過程中求解的靜平衡狀態(tài)下的支座反力進行比較得到載荷的動荷系數(shù)，該結(jié)果可以反作用于設(shè)計過程，確保整機的安全性。
由于軸段同一位置的力和應(yīng)力值成正比，所以動荷系數(shù)也可以表示為：
接變速箱右端輸出的主軸上軸承處的靜載荷為：FAd=320N，F(xiàn)Bd=169N。而從整個運動仿真過程中測得兩支座的動載荷如圖4 所示。
由圖4、5 可以算出kd max：
由靜強度分析結(jié)果知道該軸上應(yīng)力最大處的σst max=16.558MPa，因此σd max=36.1MPa，σd max ＜ [σ] 該軸在運動過程中的強度可以通過校核。
（2）變速箱動態(tài)特性分析：本文是基于IMPACT 函數(shù)的接觸模式來定義的接觸力，接觸碰撞模型以Hertz 彈性撞擊理論分析為基礎(chǔ)，能比較準確地模擬變速箱內(nèi)齒輪嚙合時接觸力的響應(yīng)。
該傳動系統(tǒng)中兩齒輪均為運行速度較慢的齒輪，所以齒輪材料選擇20CrMnMo，又因為變速箱是要實現(xiàn)等速換向的功能，所以兩齒輪結(jié)果材料均相同。兩齒輪都需經(jīng)過滲碳淬火，表面硬度HRC60_2，心部硬度大于HRC30。因此得出齒輪對剛度系數(shù)為：K=7.53×105N/mm 。
另外，根據(jù)反復試驗取碰撞指數(shù)e 取2.2；阻尼系數(shù)取100N/(s·mm)，即其阻尼為7.53×103s；變形距離d取0.1mm。兩個齒輪碰撞時的摩擦按處理，取動摩擦系數(shù)為0.1，靜摩擦系數(shù)為0.16。
由圖6、圖7 可以分析得到，在轉(zhuǎn)速加載階段，隨著速度的增加，嚙合力的波動幅度增加，達到峰值后逐漸變小；接觸力基本呈現(xiàn)周期性變化，每個周期接觸力都是如正弦波形一樣先從最小值逐漸增至峰值然后逐漸回落變小。它形象地反映出了齒輪之間的嚙合情況，兩嚙合齒輪從即將進入嚙合區(qū)，然后逐漸嚙合，然后到嚙合區(qū)域中心，最后逐漸脫離開。兩齒輪碰撞力最大達到了703N。從圖中可以發(fā)現(xiàn)齒輪的碰撞力有明顯的動載成分，碰撞力圍繞著一個定值上下震蕩，表明齒輪在嚙合傳動的過程中存在著明顯的沖擊振動。
兩齒輪第一次出現(xiàn)峰值的時間為1.17s，此時接觸力為674.5N； 第二次出現(xiàn)峰值是在第3.3s 處， 接觸力為637.8N；碰撞力在沖擊振動作用下在第13.9s 處出現(xiàn)了最大接觸力，為703N。從圖中可以看出接觸力波動周期為1.13s。在過高的接觸應(yīng)力的多次重復作用下，齒面表層就會產(chǎn)生細微的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴展使齒面的金屬微粒剝落下來而形成凹坑，容易出現(xiàn)疲勞點蝕導致齒輪失效。本文中經(jīng)過虛擬仿真測得的最大接觸力也只有703N，說明本機中的變速箱內(nèi)的齒輪對的強度足夠，不會因為齒輪嚙合時的沖擊載荷而發(fā)生失效。
（3）模態(tài)分析：模態(tài)只與結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量及結(jié)構(gòu)阻尼有關(guān)，與外在作用無關(guān)。分析中忽略系統(tǒng)阻尼對其自身振動特性的影響，不施加任何載荷，只施加簡化后的約束。本文中先分析各個關(guān)鍵軸的模態(tài)，運用常用的有限元計算軟件ANSYS 中WORKBENCH 模塊進行分析。整機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復雜且零件尺寸大小差異很大，在ANSYS 中進行分析的計算量過大，因此選用了ADAMS 結(jié)合計算出整機的模態(tài)參數(shù)。
右端主軸的激振頻率為8.33，該軸的前6 階固有頻率值分別為：1 階4.48e-004，2 階496.84，3 階497，4 階1191.1，5 階1191.4，6 階1328.6。右端主軸的激振頻率不接近該軸的任何一階固有頻率，因此該軸避開了破壞性很強的共振區(qū)。其振型圖如圖8 所示。
第一階軸的振型主要表現(xiàn)為擠壓變形；第二、三階為彎曲和扭轉(zhuǎn)的組合變形，且變形量對稱分布，軸向中點附近振動最強；第四、五階振型表現(xiàn)為拉伸和彎曲組合，主要發(fā)生在連接變速箱輸出軸一端的軸頭，此段軸頭連有滾子鏈聯(lián)軸器，且為扭矩的輸入端；第六階固有頻率下，軸的振型表現(xiàn)為彎曲和扭轉(zhuǎn)組合，過軸的軸向中點的橫截面對其振型的對稱截面。
（4）靜強度分析：靜強度分析研究結(jié)構(gòu)在常溫條件下承受載荷的能力，通常簡稱為強度分析。靜強度分析的內(nèi)容（應(yīng)力分布、變形形狀和屈曲模態(tài)等）可通過靜力試驗測定或驗證。本文采用有限元法進行分析計算，使用的軟件為ANSYS WORKBENCH。
接變速箱右端輸出的主軸的強度分析結(jié)果如圖9 所示，其等效應(yīng)力最大值為16.558MPa，主要出現(xiàn)在軸上與皮帶輪配合的軸段上，變截面的地方為應(yīng)力集中的地方，這些截面積發(fā)生變化的軸段處應(yīng)力值急劇增加。但是該軸上的最大等效應(yīng)力值小于該軸的許用應(yīng)力，說明該軸的強度通過校核。
四、結(jié)語
本文研究的傳動系統(tǒng)是基于4MSC-3000 采棉機整機設(shè)計的，4MSC-3000 采棉機是朝著經(jīng)濟型及適用型發(fā)展的一種新型采棉機。通過4MSC-3000 采棉機傳動系統(tǒng)動力學仿真分析得到以下結(jié)論。
（1）通過運動學分析，證實了本虛擬傳動系統(tǒng)的模型建立很準確，該系統(tǒng)可以準確地表達出真實傳動系統(tǒng)的各項參數(shù)，為后續(xù)力學研究做好了準備。
中圖分類號：TH132 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2011)12-0207-01
隨著計算機圖形學技術(shù)的迅速發(fā)展，系統(tǒng)仿真方法論和計算機仿真軟件設(shè)計技術(shù)在交互性、生動性、直觀性等方面取得了較大進展，它是以計算機和仿真系統(tǒng)軟件為工具，對現(xiàn)實系統(tǒng)或未來系統(tǒng)進行動態(tài)實驗仿真研究的理論和方法。
運動學仿真就是對已經(jīng)添加了拓撲關(guān)系的運動系統(tǒng)，定義其驅(qū)動方式和驅(qū)動參數(shù)的數(shù)值，分析其系統(tǒng)其他零部件在驅(qū)動條件下的運動參數(shù)，如速度，加速度，角速度，角加速度等。對仿真結(jié)果進行分析的基礎(chǔ)上，驗證所建立模型的正確性，并得出結(jié)論。
本文中所用的動力學仿真軟件是ADAMS軟件。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動力學方程，對虛擬機械系統(tǒng)進行靜力學、運動學和動力學分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預測機械系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。虛擬樣機就是在ADAMS軟件中建的樣機模型。
1、運動參數(shù)的設(shè)置
先在造型軟件UG中將齒輪傳動系統(tǒng)造型好，如下圖所示。在已經(jīng)設(shè)置好運動副的齒輪傳動系統(tǒng)的第一級齒輪軸上繞地的旋轉(zhuǎn)副上給傳動系統(tǒng)添加一個角速度驅(qū)動。然后進行仿真。在進行仿真的過程中，單位時間內(nèi)仿真步數(shù)越多，步長越短，越能真實反映系統(tǒng)的真實結(jié)果，但缺點是仿真時間也隨之變長，占用的系統(tǒng)空間也就越大。所以應(yīng)該在兼顧仿真真實性與所需物理資源和仿真時間的基礎(chǔ)上，選擇一個合適的仿真時間和仿真的步長。
在仿真之前先設(shè)置系統(tǒng)所用到的物理量的單位，在工程實際中，角速度一般使用的單位是r/min，所以在系統(tǒng)的基本單位中把時間的單位設(shè)為min,角度的單位設(shè)成rad，而在ADAMS中轉(zhuǎn)速單位為rad/min。本過程仿真的運動過程為：系統(tǒng)從加速運動到額定轉(zhuǎn)速，平穩(wěn)運動一段時間后，再減速運動直到停止。運動過程用函數(shù)來模擬，輸入的角速度驅(qū)動的函數(shù)表達式為：STEP( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ STEP(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8)，此函數(shù)表達式的含義為：系統(tǒng)從開始加速運動一直到2.5s時達到了系統(tǒng)的額定轉(zhuǎn)速9168.8rad/min(1460r/min),從2.5s到7.5s的時間段內(nèi)，系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運動，在7.5s到10s的時間段內(nèi)，系統(tǒng)從額定轉(zhuǎn)速減速行使，直到停止。打開ADAMS，選擇Import a file，將測試數(shù)據(jù)輸入到ADAMS/View中。
2、模型驗證
為了保證仿真分析的順利進行，在進行仿真分析之前，應(yīng)該對樣機模型進行最后的檢驗，排除建模過程中隱含的錯誤。一般樣機模型容易出現(xiàn)的錯誤為：(1)檢查不恰當?shù)倪B接和約束、沒有約束的構(gòu)件、無質(zhì)量構(gòu)件、樣機的自由度等。(2)進行檢查所有的約束是否被破壞或者被錯誤定義，通過裝配分析有助于糾正錯誤的約束。
對于這些潛在的錯誤，用戶可以充分利用ADAMS/View提供的模型檢查功能進行樣機模型檢測：(1)對于第一種可能的錯誤，用戶可以利用模型自檢工具。(2)對于第二種可能的錯誤，用戶可以進行裝配分析。
ADAMS/View提供了一個功能強大的樣機模型自檢工具，進入主菜，選擇Model Verify命令，這時啟動模型自檢，完成自檢后，程序顯示自檢對話框。
3、樣機仿真
模型檢驗正確后，就可以進行仿真分析。仿真的分析過程如下：
在主工具箱選擇仿真工具圖標，顯示交互仿真分析參數(shù)設(shè)置欄；選擇仿真類型，ADAMS/View提供了4種仿真類型，即Default、Dynamic、Kinematic和Static。本文就用Default這種仿真類型；定義仿真分析時間，本次仿真時間為120秒；設(shè)置仿真過程中ADAMS/View輸出仿真結(jié)果的頻率，選取仿真步長數(shù)為1000步。
完成以上設(shè)置后，開始仿真分析。在仿真分析過程中，可實時顯示樣機的運動狀況。
4、仿真結(jié)果及其分析
在仿真結(jié)束后，進入ADAMS/Postprocessor后處理模塊，可以得到齒輪傳動系統(tǒng)的動力學仿真結(jié)果曲線圖，下圖是齒輪1曲線圖。
5、結(jié)語
以齒輪1和齒輪7為例（其它略），通過上表可以看到，各個嚙合齒輪之間傳遞力的趨勢與負載的趨勢比較相似，都在14.1秒和73.95附近出現(xiàn)最大值，受力有很大的變化，最大力值為623050N，工作時所允許的范圍之內(nèi)。在表中，“-” 代表所受力的方向與系統(tǒng)默認的方向相反。仿真結(jié)果的平均值與通過計算所得的理論值之間的差別不大，說明仿真結(jié)果比較真實的反映了實際的工作狀態(tài)。
參考文獻
關(guān)鍵詞：移動通信網(wǎng)絡(luò)；協(xié)調(diào)建設(shè)；系統(tǒng)動力學
中圖分類號：TN929.5
文獻標識碼：A
文章編號：16738268（2015）05008907
2013年12月，工信部向三大運營商頒發(fā)TDLTE（time division long term evolution）牌照，標志著我國移動通信4G時代的來臨，由此形成了2G、3G和4G三代移動通信網(wǎng)絡(luò)同時建設(shè)的復雜局面。運營商當前所面臨的問題是，2G、3G和4G三代移動通信網(wǎng)絡(luò)都各有其價值，都需要建設(shè)和維護，很難在短期內(nèi)全面轉(zhuǎn)向4G。這種狀況勢必造成三代移動通信網(wǎng)絡(luò)之間相互爭奪運營商資源、分散運營商投資方向的后果，給運營商帶來投資戰(zhàn)略和運營管理上的不利影響。在此背景下，如何在三代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面進行取舍和協(xié)調(diào)，就成為了困擾運營商的戰(zhàn)略課題。
為探討三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)建設(shè)問題，本文擬分別從財務(wù)、競爭和戰(zhàn)略三個導向出發(fā)，同時引入政策乘子因素，構(gòu)建三代移動通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)
調(diào)建設(shè)的系統(tǒng)動力學模型，通過系統(tǒng)仿真來模擬三代移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資分配情況。
一、相關(guān)文獻回顧
（一）對網(wǎng)絡(luò)用戶遷移的研究
網(wǎng)絡(luò)用戶遷移直接影響網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)，從客戶流失角度出發(fā)對電信運營企業(yè)遷移用戶進行分類，具體可分為跨網(wǎng)遷移客戶和網(wǎng)內(nèi)遷移客戶?？缇W(wǎng)遷移客戶是指從一家電信運營企業(yè)轉(zhuǎn)到另外一家電信運營企業(yè)，網(wǎng)內(nèi)遷移客戶是指該客戶的遷移行為只發(fā)生在同一家電信運營企業(yè)的內(nèi)部[1]，本文主要考慮網(wǎng)內(nèi)遷移客戶。這類客戶產(chǎn)生的重要原因是：運營企業(yè)自身不斷推出新的產(chǎn)品和服務(wù)，客戶如果重新選擇了新產(chǎn)品或者服務(wù)，
那么運營企業(yè)自己的新產(chǎn)品或者服務(wù)就會吞噬原
來的產(chǎn)品或者服務(wù)。影響網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)內(nèi)遷移的因素眾多，其中主要因素是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和轉(zhuǎn)網(wǎng)成本。在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相同的情況下，轉(zhuǎn)網(wǎng)成本高，客戶忠誠度就高，用戶遷移意向就低；轉(zhuǎn)網(wǎng)成本低，客戶忠誠度亦低，用戶遷移意向就高。在不考慮轉(zhuǎn)網(wǎng)成本的前提下，理性的用戶會傾向于選擇網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量高的網(wǎng)絡(luò)，如果用戶當前所選擇的網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量低于用戶期望水平，用戶將放棄該網(wǎng)絡(luò)而選擇能夠達到其網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量要求的網(wǎng)絡(luò)。
（二）對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的研究
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的影響因素主要包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動、用戶實際需求、運營商建設(shè)規(guī)劃、不同代網(wǎng)絡(luò)共存與運營平衡問題、網(wǎng)絡(luò)資源配置情況等幾個方面。在市場驅(qū)使和技術(shù)保障下，我國移動通信網(wǎng)絡(luò)由3G向4G穩(wěn)定過渡具有歷史的必然性。近年來，云計算、大數(shù)據(jù)快速發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足當前用戶的需求。技術(shù)的推動作用為網(wǎng)絡(luò)演進提供了前提條件，LTE技術(shù)能夠使現(xiàn)有用戶在不換卡、不換號、不登記的情況下使用4G網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)，保證了2G、3G和LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的一致性和連續(xù)性。為確保網(wǎng)絡(luò)演進過程中不同代網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃需要兼顧系統(tǒng)間的共存與運營平衡問題，在建設(shè)TDLTE網(wǎng)絡(luò)時要考慮TDSCDMA（time divisionsynchronous code division nultiple access）系統(tǒng)現(xiàn)網(wǎng)的實際部署情況，因地制宜規(guī)劃建設(shè)TDLTE網(wǎng)絡(luò)。研究發(fā)現(xiàn)在3G網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)初期，從收益角度考慮，3G年投入系數(shù)占比并非越大越好，而應(yīng)保持在一個適當?shù)姆秶?，過大的3G年投入系數(shù)比例會使得3G的邊際收益下降，而2G的收益又受到限制，最終使得總利潤下降，導致2G與3G發(fā)展不協(xié)調(diào)。網(wǎng)絡(luò)演進是一個緩慢的過程，4G網(wǎng)絡(luò)雖然能夠帶來很好的使用體驗，但不會在短時間內(nèi)覆蓋一切，2G、3G網(wǎng)絡(luò)仍會有很長一段的緩沖時間。
現(xiàn)有文獻主要對2G網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)發(fā)展進行了深入研究，也有部分文獻對2G、3G用戶向4G遷移的可行性進行了研究，但都未能對2G、3G和4G三代移動通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)建設(shè)的投資分配進行系統(tǒng)分析。
二、變量設(shè)置及研究假定
（一）網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)建設(shè)的關(guān)鍵概念
1.投資效益。本文中的投資效益是指投資的財務(wù)效益，即指項目實施后所獲得的營業(yè)收入。在對不同網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分配投資額時，如果投資者選擇財務(wù)導向，他將會傾向于投資能夠帶來高額收益的網(wǎng)絡(luò)。
2.市場份額。在市場大小一定的情況下，某種產(chǎn)品的市場份額越高，此種產(chǎn)品相對的競爭優(yōu)勢就越明顯。同時，由于移動通信網(wǎng)絡(luò)存在規(guī)模經(jīng)濟的作用，用戶市場份額的增加會使單位產(chǎn)品的成本下降，從而間接地提高財務(wù)效益。
3.長遠發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是一個不斷演進和替代的過程，在進行網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)時應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，在滿足當前用戶需求的情況下，要兼顧到現(xiàn)有的成熟技術(shù)和標準是否能夠與未來的先進技術(shù)和標準完美結(jié)合，即保障網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有可持續(xù)性，其中包括網(wǎng)絡(luò)擴容的可持續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代時網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的兼容性、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可持續(xù)性。
4.用戶偏好演變。最能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶偏好演變的是網(wǎng)絡(luò)終端產(chǎn)品的演變過程，其中最具有代表性的是手機的演變過程，主要表現(xiàn)在手機功能上的變化。2G網(wǎng)絡(luò)時代，手機的主要功能是提供語音通話和收發(fā)信息，操作簡單；3G網(wǎng)絡(luò)時代，手機的功能不僅包括2G時代手機的功能，同時還集照相、攝像、視頻通話等功能于一體，人們可以利用手機快速瀏覽網(wǎng)頁、看網(wǎng)絡(luò)視頻、進行網(wǎng)絡(luò)視頻通話等；4G時代人們的通信工具已經(jīng)不再局限于使用手機，越來越多的可穿戴智能設(shè)備不斷被投入市場，最具有代表性的是三星公司生產(chǎn)的智能手表Gear，其不僅具有郵件收發(fā)功能，還有攝像和拍照等功能。
（二）網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)建設(shè)的基本原則
1.短期效益與長期效益兼顧原則。目前2G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量最多，是運營商收入的主要來源，但是2G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率低、業(yè)務(wù)提供能力弱、數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量差等因素，使2G網(wǎng)絡(luò)不能夠滿足今后人們對網(wǎng)絡(luò)的要求，最終會退出歷史舞臺；3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸質(zhì)量可以滿足大多數(shù)用戶的需求，但是未來網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)要求網(wǎng)絡(luò)具有高的傳輸速率和傳輸質(zhì)量，這就需要發(fā)展4G網(wǎng)絡(luò)以滿足網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。因此，應(yīng)發(fā)展2G、3G以獲得短期利益，同時需兼顧到企業(yè)未來4G發(fā)展，以獲得長期效益。
2.響應(yīng)并引領(lǐng)用戶需求的變化原則。網(wǎng)絡(luò)用戶的多樣化，使得網(wǎng)絡(luò)用戶的需求往往是多方面的，
這就需要企業(yè)去分析和引導?？梢酝ㄟ^向用戶提問、傾聽用戶談話等方法來了解用戶的不同需求，然后采取相應(yīng)的措施，以滿足不同用戶的不同需求，并制定相應(yīng)的策略來引導用戶。
3.保持持續(xù)的競爭優(yōu)勢原則。持續(xù)競爭優(yōu)勢具有兩大突出特征：一是動態(tài)性，因為競爭優(yōu)勢都是有條件的，所以企業(yè)只有通過不斷的自我更新、自我超越創(chuàng)造滿足競爭優(yōu)勢的條件，才能實現(xiàn)和保持可持續(xù)的競爭優(yōu)勢；二是連續(xù)性，長期的可持續(xù)競爭優(yōu)勢是由一系列短期的競爭優(yōu)勢積累而成，這些短期的競爭優(yōu)勢可能是一些小的、或者是單獨看來并不重要的競爭優(yōu)勢。
（三）系統(tǒng)變量的設(shè)置
本文變量包括目標變量、控制變量、中介傳動變量和其他輔助變量等四大類型，其中2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)的中介傳動變量類同，僅以2G網(wǎng)絡(luò)為例進行闡述，各類變量的細分及其物理含義如表1所示。
（四）模型的基本假定
假定1：模型中只存在三種網(wǎng)絡(luò)，不會隨著仿真運行時間的延長而出現(xiàn)更高級別的網(wǎng)絡(luò)，即未來一段時間內(nèi)不會有更高層級的網(wǎng)絡(luò)投入運營。
假定2：網(wǎng)絡(luò)投資決策僅有財務(wù)導向、競爭導向和戰(zhàn)略導向可供選擇，并且只能選擇其中的一種導向作為主要投資導向。
假定3：通過對模型中某省歷年人口數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)人口增長速度極其緩慢，故假定未來幾年內(nèi)人口保持不變。
（五）實證演算的數(shù)據(jù)來源
本文選擇“中國移動”Y省分公司作為模擬對象，模型中“某地區(qū)人口總量”來源于Y省衛(wèi)生和計劃生育委員會的人口統(tǒng)計信息。2G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量、3G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量和4G網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的初
始值來源于2013年《中國通信統(tǒng)計年鑒》。
三、系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建
基于變量設(shè)置及研究假定，構(gòu)建三代移動通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)建設(shè)的系統(tǒng)動力學模型（見圖1）。
圖1三代移動通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)建設(shè)的系統(tǒng)動力學模型
為了便于模型運行，對變量之間的關(guān)系式以及變量初始值作如下規(guī)定：
1.模型運行起止時間設(shè)定為2013年至2018年；
2.地區(qū)人口數(shù)量為Y省2013年人口數(shù)量；
3.2G、3G、4G用戶數(shù)量的初始值為2013年年底的實際用戶數(shù)；
4.競爭導向、戰(zhàn)略導向、財務(wù)導向的取值范圍為[0，1]；
5.引導偏好乘子、培訓技能乘子、入網(wǎng)優(yōu)惠乘子的取值范圍為[0，1]；
6.2G、3G、4G用戶年新增入網(wǎng)率主要受網(wǎng)絡(luò)相對規(guī)模、運營商的不同導向、入網(wǎng)優(yōu)惠乘子、引導偏好乘子、培訓技能乘子的影響。以2G用戶年新增入網(wǎng)率為例，其算式為
2G用戶年新增入網(wǎng)率=2G網(wǎng)絡(luò)相對規(guī)模*EXP（（財務(wù)導向*5+競爭導向*2+
戰(zhàn)略導向*3）/5）*EXP（入網(wǎng)優(yōu)惠乘子+培訓技能乘子+引導偏好乘子）*0.5
7.2G、3G、4G用戶年遷出率主要受網(wǎng)絡(luò)相對規(guī)模的影響。以2G網(wǎng)絡(luò)為例，其算式為
2G用戶年遷出率=EXP（2G網(wǎng)絡(luò)相對規(guī)模-1）
8.2G、3G、4G用戶年增量。該指標主要受當?shù)厝丝跀?shù)量、用戶總量和用戶遷出率的影響。以2G網(wǎng)絡(luò)為例，其算式為
2G用戶年增量=SMOOTH（INTEGER（2G用戶年新增入網(wǎng)率*
某地區(qū)人口總量*8.1e-005-2G用戶總量*2G用戶年遷出率）， 2）
9.2G、3G、4G用戶總量。某代網(wǎng)絡(luò)自模型運行開始到某年本代網(wǎng)絡(luò)所有用戶的累積量。以2G網(wǎng)絡(luò)用戶為例，其算式為
2G用戶總量=INTEG（2G用戶年增量，1300）
10.2G、3G、4G年新增網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。當某代網(wǎng)絡(luò)用戶的數(shù)量增加到一定程度、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)容量已經(jīng)不能夠滿足所需求容量時，則需要擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。以2G網(wǎng)絡(luò)為例，其算式為
2G年新增網(wǎng)絡(luò)規(guī)模=IF THEN ELSE（2G用戶年增量
11.2G、3G、4G年新增投資額。其分為兩個部分：一部分是在用戶沒有新增的情況下，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運營和維護所需要的投資；一部分是當網(wǎng)絡(luò)用戶增加到一定規(guī)模時需要對網(wǎng)絡(luò)容量進行擴大而進行的投資。以2G網(wǎng)絡(luò)為例，其算式為
2G年新增投資額=SMOOTH（IF THEN ELSE（2G年新增網(wǎng)絡(luò)規(guī)模
12.年總投資額。2G、3G、4G三代移動通信網(wǎng)絡(luò)年投資額之和，具體算式為
年總投資額=2G年新增投資額+3G年新增投資額+4G年新增投資額
13.2G、3G、4G年新增投資占比。某代網(wǎng)絡(luò)年新增的投資額占2G、3G、4G三代網(wǎng)絡(luò)年總投資額的比例。以2G網(wǎng)絡(luò)為例，其算式為
2G年新增投資占比=2G年新增投資額/年總投資額
四、系統(tǒng)仿真
（一）同一導向下三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的投資結(jié)構(gòu)仿真
通過改變不同導向取值的大小，確定某種導向為主要投資導向，對模型進行仿真分析。其中財務(wù)導向下定義財務(wù)導向的取值為0.5，競爭導向的取值為0.2，戰(zhàn)略導向的取值為0.2；競爭導向下定義財務(wù)導向的取值為0.2，競爭導向的取值為0.5，戰(zhàn)略導向的取值為0.2；戰(zhàn)略導向下定義財務(wù)導向的取值為0.2，競爭導向的取值為0.2，戰(zhàn)略導向的取值為0.5。對三種導向下的模型進行仿真，得到仿真結(jié)果如圖2所示。
由圖2（a）仿真圖形可知，財務(wù)導向下2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比最大，雖然呈持續(xù)下降趨勢，但是在2016年之前仍大于0.25，截至2018年處于較低的水平；3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比在2015年后開始出現(xiàn)大幅度下降，并于2018年同2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比一樣處于較低水平；4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢，在2015年之后投資超過3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資，緊接著又超過2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資，之后投資占比繼續(xù)提高，在2018年超過0.75，最終成為投資建設(shè)的主要對象。
由圖2（b）仿真圖形可知，競爭導向下2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，并一直低于3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比，2018年開始保持較低的水平；3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比整體上呈下降趨勢，在2015年之前大于4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資，2018年趨向于較2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比略高的較低水平；4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比在未來的年份里呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，在2015年超過3G網(wǎng)絡(luò)投資，到2017年超過0.75。
由圖2（c）仿真圖形可知，戰(zhàn)略導向下2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比呈現(xiàn)持續(xù)的下降趨勢，并始終處于最低水平，在2017年之后保持很低的水平；3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比整體上呈下降趨勢，但一直高于2G網(wǎng)絡(luò)的年新增投資占比，2018年開始保持很低的水平。4G網(wǎng)絡(luò)的投資占比在未來的年份里呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢，并始終高于2G、3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資，2015年超過0.50，2017年高達0.80。
綜合圖2，可以看出三種導向下4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比均會逐年增加，最終達到很高水平，這意味著4G網(wǎng)絡(luò)將成為未來的主導網(wǎng)絡(luò)；2G、3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比均逐年降低，并在2017年之后處于低水平，表明2G、3G網(wǎng)絡(luò)將逐漸退出歷史舞臺。
（二）同一代移動通信網(wǎng)絡(luò)在不同導向下的投資結(jié)構(gòu)仿真
對圖2進行重組，得到同一種網(wǎng)絡(luò)在三種不同導向下的仿真圖（見圖3）。
由圖3（a）仿真圖形可知，三種導向下2G網(wǎng)絡(luò)的投資占比最終會趨向于較低水平，這意味著2G網(wǎng)絡(luò)在未來5年內(nèi)將逐漸退出歷史的舞臺。但在不同的導向下，2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比存在略微差別。財務(wù)導向下2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比明顯高于其他兩種導向下的年新增投資占比，戰(zhàn)略導向下2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比最低，競爭導向下2G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比居于前兩者之間。
由圖3（b）仿真圖形可知，在不同導向下3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比的趨勢基本相同，均是整體呈現(xiàn)下降趨勢。區(qū)別在于2016年之前3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比在競爭導向下明顯高于另外兩種導向，并且高于0.25；在戰(zhàn)略導向下3G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比處于三種導向下的最低水平。
由圖3（c）仿真圖形可知，在不同導向下4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比的趨勢基本相同，均是呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。不同的是，在同一年份上不同導向下投資占比的幅度有所差異，其中戰(zhàn)略導向下4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比最高，最低的是財務(wù)導向下4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比。
綜合圖3，可以看出2G網(wǎng)絡(luò)在財務(wù)導向下投資占比明顯高于競爭導向和戰(zhàn)略導向下的投資占比，3G網(wǎng)絡(luò)在競爭導向下的投資占比高于財務(wù)導向和戰(zhàn)略導向下的投資占比，4G網(wǎng)絡(luò)在戰(zhàn)略導向下的投資占比遠高于財務(wù)導向和競爭導向下的投資占比。
（三）戰(zhàn)略導向下政策乘子對4G網(wǎng)絡(luò)投資結(jié)構(gòu)的影響
首先，調(diào)整導向參數(shù)，使模型處于戰(zhàn)略導向；之后，保持3個乘子中其中2個乘子大小不變，調(diào)整另外的一個乘子大小，觀察乘子改變前后4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比變化情況。仿真結(jié)果如圖4所示。
圖4中，1為戰(zhàn)略導向下各個政策乘子均為0.2時的曲線；2為戰(zhàn)略導向下僅把引導偏好乘子調(diào)制為0.5時的曲線；3為戰(zhàn)略導向下僅把培訓技能乘子調(diào)制為0.5時的曲線；4為戰(zhàn)略導向下僅把入網(wǎng)優(yōu)惠乘子調(diào)制為0.5時的曲線。
由圖4可知，當三種政策乘子由0.2增加為0.5，4G網(wǎng)絡(luò)年新增投資占比均會升高。不同的是，不同政策乘子的改變所產(chǎn)生的影響程度不同，
其影響程度大小為：入網(wǎng)優(yōu)惠乘子>引導偏好乘子>培訓技能乘子。
五、結(jié)論與啟示
針對三代移動通信網(wǎng)絡(luò)對投資計劃和企業(yè)資源的爭奪與矛盾，本文構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)建設(shè)的系統(tǒng)動力學模型。通過系統(tǒng)仿真，展示了財務(wù)導向、競爭導向和戰(zhàn)略導向下，三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的投資結(jié)構(gòu)及其動態(tài)演變。從整體趨勢上看，未來五年，4G網(wǎng)絡(luò)的投資占比會逐漸上升，而2G和3G網(wǎng)絡(luò)的投資占比會逐漸下降；但在當前，財務(wù)導向下將提升2G網(wǎng)絡(luò)的投資占比，競爭導向?qū)⑻嵘?G網(wǎng)絡(luò)的投資占比，而戰(zhàn)略導向?qū)⑻嵘?G網(wǎng)絡(luò)的投資占比。
入網(wǎng)優(yōu)惠、引導偏好、培訓技能等政策乘子的改變，會影響三代網(wǎng)絡(luò)的投資占比。運營商可以根據(jù)自己的導向偏好，運用政策乘子進行投資比例的調(diào)節(jié)，確定特定時期需要重點投資的網(wǎng)絡(luò)類型。
從長遠來看，選擇戰(zhàn)略導向加強4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將是運營商的合理選擇。為了引導2G、3G網(wǎng)絡(luò)用戶向4G網(wǎng)絡(luò)遷移，運營商可以制定相關(guān)的轉(zhuǎn)網(wǎng)促進政策，比如，對新入網(wǎng)的4G用戶贈送免費流量，促進潛在用戶積極入網(wǎng)；組織4G網(wǎng)絡(luò)體驗活動，使用戶真切感受4G所帶來的高速流暢等。
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一、配電網(wǎng)概述
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，觀念的變化，電力公司正經(jīng)歷著一場深刻的變革。配電自動化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進行集成，構(gòu)成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。饋線自動化完成饋電線路的監(jiān)測、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。變電站自動化指應(yīng)用自動控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工對變電站進行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等項功能。
二、自動化控制技術(shù)分析
1.分層分布式自動化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動化站可采用遠方、當?shù)?、就?級控制，而常規(guī)站只能通過控制屏KK把手控制；常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計聯(lián)系復雜，在實際使用中，設(shè)備提供的接點有限且各電壓等級間的聯(lián)系很不方便，使得閉鎖回路的設(shè)計出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。
2.常規(guī)站，人是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結(jié)果就會導致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應(yīng)，可能導致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經(jīng)驗、責任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規(guī)站人處理信息的準確性和可靠性是不高的。運行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機，用成熟可靠的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)整個變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運行監(jiān)視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。
3.變電站自動化系統(tǒng)簡化了變電站的運行操作，可方便地實現(xiàn)各種類型步驟復雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規(guī)站實現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。常規(guī)變電站控制一般采用強電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。計算機監(jiān)控系統(tǒng)控制命令的傳輸由模擬式變成數(shù)字指令，提高了信息傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性。特別是分層分布式自動化系統(tǒng)，各保護小間與主控室之間采用光纜傳輸，提高了信息傳輸回路的抗電磁干擾能力。分散式布置，控制電纜長度大為縮減，在相同控制電纜截面時，斷路器控制回路的電壓降減少，有利于斷路器的準確動作。
三、配電自動化簡介
配電自動化指：利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負責的關(guān)系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟性最好，企業(yè)管理更為有效。配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。
四、配電自動化及管理系統(tǒng)
1.配電自動化及管理系統(tǒng)的等級劃分及結(jié)構(gòu)根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分為特大型、大中型和中小型系統(tǒng)。主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、遠方終端、通信系統(tǒng)組成。
2.配電自動化及管理系統(tǒng)的主要功能
配電自動化及管理系統(tǒng)的主站 配電自動化及管理系統(tǒng)主站是整個配電自動化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。其主要功能有實時功能和管理功能：實時功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報告、人機聯(lián)系、系統(tǒng)維護、故障處理等。
管理功能：指標管理、地理信息系統(tǒng)、運行管理、設(shè)備管理、輔助設(shè)計、輔助工程管理、應(yīng)用軟件等。 配電自動化及管理系統(tǒng)的中心站 在特大城市的配電自動化及管理系統(tǒng)中可設(shè)中心站，是下屬主站經(jīng)加工處理后的信息匯集、管理中心。
配電自動化及管理系統(tǒng)子站；配電自動化及管理系統(tǒng)子站是為分布主站功能、優(yōu)化信息傳輸、清晰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、方便通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層，實現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理以及故障處理、通信監(jiān)視等功能。
五、電力自動化管理系統(tǒng)
1.規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。
2.加強領(lǐng)導，統(tǒng)籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領(lǐng)導，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。
3.解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題 由于配電自動化（DA）涉及的一次設(shè)備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AM／FM／GIS則可在全部配網(wǎng)使用。
4.配置合理的通信通道 通信系統(tǒng)信道的選用，應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。
5.選擇可靠的一次設(shè)備 對一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標準外，還應(yīng)滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求。
結(jié)束語
變電站的設(shè)計首要考慮的便是控制與操作的高可靠性，采用自動化系統(tǒng)的變電站更要將計算機監(jiān)控系統(tǒng)縝密設(shè)計。配電自動化及管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，所以要在按照城網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用、推廣應(yīng)用配電自動化及管理系統(tǒng)。通常用于高壓電力系統(tǒng)的變電站自動化產(chǎn)品都具有良好的功能，以保證控制操作的高可靠性。
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.159
0引言
伴隨著網(wǎng)絡(luò)化對于社會的影響，電力系統(tǒng)管理中自動化技術(shù)安全管理的系統(tǒng)建設(shè)工作重要性不斷提高，同時也是優(yōu)化與改進電力系統(tǒng)信息安全技術(shù)的多項措施，電力信息的安全管理標準屬于信息的安全管理基本標準、需求以及準則，是提高管理效果的基本措施，其中最為重要的便是構(gòu)建一個關(guān)于電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)安全管理。對此，探討電力系統(tǒng)自動化技術(shù)安全管理具備顯著現(xiàn)實意義。
1電力系統(tǒng)信息安全管理目標
強化與規(guī)范電力系統(tǒng)的網(wǎng)路安全行以及自動化管理效果，并保障自動化管理系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性、持續(xù)性、可靠性以及保障信息內(nèi)容的完整性、可用性以及機密性，預防因為自動化管理系統(tǒng)本身的漏洞、故障而導致自動化管理系統(tǒng)無法正常的運行，在病毒、黑客以及多種惡意代碼的影響攻擊時及時起到行之有效的管理保護，對自動化管理系統(tǒng)內(nèi)部的信息安全性實現(xiàn)較高的管理效果，預防信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)的丟失，預防有害信息在網(wǎng)絡(luò)當中的傳播，從而提高企業(yè)信息的整體管理效果[1]。
2自動化技術(shù)安全管理建設(shè)內(nèi)容
2.1管理系統(tǒng)安全監(jiān)測與風險評估管理
信息管理系統(tǒng)的建設(shè)必然需要管理部門的高度重視，要求管理部門以年度作為單位，對信息化的項目實行全面性、綜合性的管理，并在每一年的綜合計劃實行之后，制定這一整年在相關(guān)工作方面的創(chuàng)新計劃，保障系統(tǒng)在正式上線之前便可以有效的滿足整個系統(tǒng)在安全方面的需求[2]。采用的系統(tǒng)在建設(shè)完成之后的1個月之內(nèi)，必須根據(jù)相應(yīng)的“上下線管理辦法”實行申請，并通過信息管理部門專職人員進行上線申請，組織應(yīng)用的系統(tǒng)專職和業(yè)務(wù)主管部門根據(jù)相應(yīng)的標準或指南對系統(tǒng)進行安全性的評估，同時需要將評估的結(jié)果博鰲高發(fā)放到業(yè)務(wù)部門中。對于系統(tǒng)中存在的不足，業(yè)務(wù)部門在接收到報告之后需要在短時間內(nèi)進行改進，并在改進之后進行復查，確保其可以滿足上線要求。
2.2信息安全專項檢查與治理
信息管理部門在管理方面的具體實施必然是借助專職人員而實現(xiàn)，在每一年的年初均需要根據(jù)企業(yè)的實際情況具體的檢查計劃以及年度性的檢查目標，檢查的具體內(nèi)容必須按照企業(yè)中每一個部門的工作特性而決定，例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性、終端設(shè)備的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)版本的及時更新等[3]。對于重大隱患而言，信息安全管理人員需要及時錄入到系統(tǒng)當中，并組織制定重大隱患的安全防治計劃，各個部門需要在接收到反饋之后及時對問題提出整治方案，并在限期內(nèi)處理。信息管理部門的安全專職人員需要對隱患庫當中所存在的隱患進行跟蹤性治理，并組織相應(yīng)人員進行復查，對于沒有及時按期整改的部門，信息安全專職人員需要在短時間內(nèi)上報給信息負責人，并由人力資源部門對其進行績效考核。每一個部門的信息安全專職人員需要根據(jù)計劃組織該部門的人員制定相應(yīng)預案，每一份預案在制定之后需要在5天之內(nèi)交到本部門負責人審批，并在審批通過之后上報信息管理部門。
2.3安全事件統(tǒng)計、調(diào)查及組裝整改
信息管理部門的安全專職人員必須在每一個月月初時對基層部門的信息安全事件進行統(tǒng)計分析。每一個系統(tǒng)的安全管理人員需要根據(jù)部門所發(fā)生的安全事件實行記錄記錄，并根據(jù)發(fā)生問題的原因進行針對性的分析，每一個月以書面的形式將所記錄的內(nèi)容提供給管理部門，由管理部門實現(xiàn)工作狀況的改進與完善。如果后續(xù)查出存在漏報現(xiàn)象，則需要由人力資源部門進行績效考核。在發(fā)生安全事件之后，需要在5個工作日之內(nèi)對事件進行分析、統(tǒng)計并上報，調(diào)查過程中必須根據(jù)事故調(diào)查和統(tǒng)計的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，及時分析問題發(fā)生的主要原因，并堅持“四不放”的基本原則，在調(diào)查之后編制事件的調(diào)查報告，調(diào)查與分析完成之后需要組織相關(guān)人員落實具體的整改改進措施，信息安全事件的每一項調(diào)查任務(wù)都必須嚴格根據(jù)電力企業(yè)的通報制度進行，務(wù)必保障每一個行為的合理性。
3評估與改進
借助開展提高管理與標準理念以及管理標準，明確每一項工作的5W1H，在目的、對象、地點、時間、人員、方法等方面實行管理系統(tǒng)，促使信息管理部門與各個部門之間的接口、職責劃分清晰，達到協(xié)調(diào)性的分工合作，并借助ITMIS系統(tǒng)實行流程化的固定管理，嚴格執(zhí)行企業(yè)各項安全管理標準，構(gòu)建信息化的安全管理建設(shè)工作，實現(xiàn)信息化的安全管理系統(tǒng)建設(shè)，在標準的PDCA階段循環(huán)周期借助管理目標、職責分工、管理方法、管理流程、文檔記錄、考核要求等多個方面的管理提高整體安全性，在信息安全管理的建設(shè)中確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的搭建效果，借助行之有效的評估方式，對自動化管理系統(tǒng)安全檢測與風險評估管理等多個方面進行評估，并逐漸完善自動化技術(shù)安全管理的建設(shè)任務(wù)，保障安全管理系統(tǒng)的持續(xù)改進。
4結(jié)語
綜上所述，信息安全工作是系統(tǒng)性的工程，“防范”與“攻擊”、“脆弱”與“威脅”是相互成長不斷發(fā)展的。對此，在新時代之下，電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)安全管理，務(wù)必從管理與技術(shù)兩個角度著手，確保網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全、物理安全、數(shù)據(jù)安全，從而實行多種管理措施，達到多層面、多角度的安全管理保障，提高電力系統(tǒng)自動化技術(shù)安全管理系統(tǒng)的整體建設(shè)效益，從而提高電網(wǎng)安全性。
參考文獻：
[1]魏勇軍，黎煉，張弛等.電力系統(tǒng)自動化運行狀態(tài)監(jiān)控云平臺研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，40（15）：153-158.
1 配電自動化簡介
配電自動化指：利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負責的關(guān)系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟性最好，企業(yè)管理更為有效。
配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。
配電自動化包含以下幾個方面：
饋線自動化。饋線自動化完成饋電線路的監(jiān)測、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。其主要功能有：運行狀態(tài)監(jiān)測、遠方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負荷轉(zhuǎn)移及恢復供電、無功補償和調(diào)壓等。
變電站自動化。變電站自動化指應(yīng)用自動控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工對變電站進行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化以信號數(shù)字化和計算機通信技術(shù)為標志，進入傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備領(lǐng)域，使變電站運行和監(jiān)控發(fā)生了巨大的變化，取得顯著的效益。
變電站自動化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等項功能。
配電自動化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進行集成，構(gòu)成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。
2 配電自動化及管理系統(tǒng)
2.1 配電自動化及管理系統(tǒng)的等級劃分及結(jié)構(gòu) 根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分為特大型、大中型和中小型系統(tǒng)。主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、遠方終端、通信系統(tǒng)組成。
2.2 配電自動化及管理系統(tǒng)的主要功能
2.2.1 配電自動化及管理系統(tǒng)的主站 配電自動化及管理系統(tǒng)主站是整個配電自動化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。其主要功能有實時功能和管理功能：實時功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報告、人機聯(lián)系、系統(tǒng)維護、故障處理等。
管理功能：指標管理、地理信息系統(tǒng)（GIS）、運行管理、設(shè)備管理（FM）、輔助設(shè)計（AM）、輔助工程管理、應(yīng)用軟件等。
2.2.2 配電自動化及管理系統(tǒng)的中心站 在特大城市的配電自動化及管理系統(tǒng)中可設(shè)中心站，是下屬主站經(jīng)加工處理后的信息匯集、管理中心。主要負責全局重要信息的監(jiān)視與管理，特大城市電力部門可根據(jù)各自實際情況，確定本局配電自動化及管理系統(tǒng)中是否設(shè)置中心站。
2.2.3 配電自動化及管理系統(tǒng)子站（或稱配電自動化系統(tǒng)中壓監(jiān)控單元）
配電自動化及管理系統(tǒng)子站是為分布主站功能、優(yōu)化信息傳輸、清晰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、方便通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層，實現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理以及故障處理、通信監(jiān)視等功能。具體功能有：數(shù)據(jù)采集、控制功能、數(shù)據(jù)傳輸、維護功能、故障處理、通信監(jiān)視等。
2.2.4 配電自動化及管理系統(tǒng)遠方終端 配電自動化及管理系統(tǒng)遠方終端是用于中低壓電網(wǎng)的各種遠方監(jiān)測、控制單元的總稱，它包括配電柱上開關(guān)監(jiān)控終端FTU（Feeder Terminal Unit）、配電變壓器監(jiān)測終端TTU（Transformer Terminal Unit）、開閉所、公用及用戶配電所的監(jiān)控終端DTU（Distribu－tion Terminal Unit）等。具體功能有：數(shù)據(jù)采集、控制功能、數(shù)據(jù)傳輸、維護功能、當?shù)毓δ艿取?/p>
3 電力自動化管理系統(tǒng)
3.1 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化，并將10kV饋線進行適當合理的分段；保證在事故情況下，110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負荷的能力。
3.2 加強領(lǐng)導，統(tǒng)籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領(lǐng)導，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。
3.3 解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題 由于配電自動化（DA）涉及的一次設(shè)備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AM／FM／GIS則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過AM／FM／GIS系統(tǒng)在一定程度上彌補DA在這方面的不足，故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時SCADA和AM／FM／GIS的一體化頗為重要。所謂一體化，就是指GIS作為計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺的一個組成部分，整個系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)（包括圖形數(shù)據(jù)）的一致性得以保證，使得SCADA和AM／FM／GIS通過一個圖形用戶界面（GUI）集成在一起，從而提高系統(tǒng)的效率和效益。
3.4 配置合理的通信通道 通信系統(tǒng)信道的選用，應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。
3.5 選擇可靠的一次設(shè)備 對一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標準外，還應(yīng)滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求。
4 小結(jié)
配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對用戶的服務(wù)，具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)越性和良好的社會綜合效益。配電自動化及管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，所以要在按照城網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用、推廣應(yīng)用配電自動化及管理系統(tǒng)。
Abstract: this paper discusses the data processing power automation, first analysis in electric power automation system of data, according to the classification and characteristics are discussed in this paper. Second spoke about the data security, from system construction to technical requirements and several other Angle to talk about how to realize the security of data processing.
Key words: electric power automation; Data processing; Power grid construction
中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：
對于我國的經(jīng)濟發(fā)展來說電力系統(tǒng)就是最重要的大動脈之一，目前隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展以及社會建設(shè)的不斷完善，我國不同行業(yè)以及各地居民對于電力系統(tǒng) 發(fā)展提出了更高的要求。電力系統(tǒng)的自動化技術(shù)，其作用就是可以更好的實現(xiàn)對于運行狀態(tài)的集中展示以及及時的監(jiān)控，并且可以對之進行優(yōu)化，同時提高安全運行的性能。在電力自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理部分是其核心，也是信息流的主要表現(xiàn)形式。一些高新技術(shù)，比如計算機或網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等在電力自動化技術(shù)中的應(yīng)用，讓其數(shù)據(jù)處理工作也日趨復雜，可以快速以及準確的獲取和處理數(shù)據(jù)是保證電力自動化系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的保證。本文對此作出簡要的分析和探討。
一、電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析
（一）數(shù)據(jù)分類
一般在電力自動化系統(tǒng)中，可以根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同將其分為原始數(shù)據(jù)以及再生數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)指的就是在現(xiàn)場直接采集的數(shù)據(jù)，再生數(shù)據(jù)具體是指在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上進行二次加工得到的數(shù)據(jù)。根據(jù)電力自動化系統(tǒng)的特點可以將數(shù)據(jù)進行更為細致的分類：
首先就是現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，指的就是在現(xiàn)場實時采集到的數(shù)據(jù)，其特點就是數(shù)據(jù)量特別大，因此對于此類數(shù)據(jù)的存儲提出了更高的要求。第二就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，指的是電力設(shè)備數(shù)學的一些數(shù)據(jù)，其屬于設(shè)備管理的基本范疇之內(nèi)，例如線路或者發(fā)電機等。第三就是日常的運行數(shù)據(jù)，主要有電力自動化系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)以及各種職能部門在工作中處理的數(shù)據(jù)。最后就是市場數(shù)據(jù)，因為電力行業(yè)的市場化改革正在逐步進行，所以將市場數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分類中也是適應(yīng)發(fā)展趨勢的必然要求。
（二）數(shù)據(jù)獲取
獲取數(shù)據(jù)也可以被稱為采集數(shù)據(jù)，指的是電力自動化的輸入，分為數(shù)據(jù)的采集以及處理和轉(zhuǎn)發(fā)等三個環(huán)節(jié)。與電力自動化系統(tǒng)相對應(yīng)的就是數(shù)據(jù)的傳輸是采集的關(guān)鍵。目前來看針對數(shù)據(jù)的傳輸，主要有有線以及無線兩種主要方式，有線傳輸?shù)姆绞桨斯饫w和電纜等，無線傳輸?shù)姆绞接形⒉ㄒ约盁o線擴頻等。目前我國電力系統(tǒng)發(fā)展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸，但是無線傳輸在一些特殊區(qū)域發(fā)揮出重要作用，因為無線傳輸具有減少鋪設(shè)線路的優(yōu)點所以在一些偏遠地區(qū)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集來說就具有較大優(yōu)勢。但是無線傳輸中的一些技術(shù)問題還是有待解決的，比如數(shù)據(jù)的實時性以及可靠性等。如果解決了這些問題，無線傳輸可能成為電力自動化系統(tǒng)發(fā)展的新重點。
二、電力自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特點分析
（一）唯一性的特點
在電力自動化系統(tǒng)中存在著大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的特點就是具備一定的獨立性，但是在子系統(tǒng)進行交流的過程中這些數(shù)據(jù)也會包含其他子系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)，所以子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)會存在交叉現(xiàn)象，如果不能對這些數(shù)據(jù)進行妥善處理的話就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問題。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的冗余很可能導致系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時能力降低湖或者更新速度較慢，嚴重的話還可能導致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低。所以說為了能有效的保證數(shù)據(jù)的唯一性，就需要對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理以及日常維護工作。通常來說對于離線數(shù)據(jù)庫可以比較容易進行管理，實現(xiàn)其唯一性難度不高，但是針對實時數(shù)據(jù)庫就需要將數(shù)據(jù)庫的信息映射到不同工作站的內(nèi)存中，就需要在線進行統(tǒng)一管理來確保不同子工作站的數(shù)據(jù)庫進行更新來避免重復性。
（二）數(shù)據(jù)共享性
目前在數(shù)據(jù)的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數(shù)據(jù)共享以及直接方位內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)通訊、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等。基于web的數(shù)據(jù)共享，是通過互聯(lián)網(wǎng)的共享數(shù)據(jù)。目前隨著我國信息化的進行以及網(wǎng)絡(luò)的普及，互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)深入到了社會的不同層面以及角落，網(wǎng)絡(luò)帶寬也越來越大，網(wǎng)速也逐步提高，這就使得web數(shù)據(jù)共享方式變得更為可行。跟其他的數(shù)據(jù)共享方式比起來，基于web的數(shù)據(jù)共享技術(shù)充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具有高效率低成本的優(yōu)勢，但是其缺點也較為明顯，實時性較差。近年來，因為基于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享方式具有結(jié)構(gòu)簡單同時靈活性和實時性較好、訪問速度較快等優(yōu)點所以得到了快速發(fā)展，這也是之后電力自動化系統(tǒng)發(fā)展的主要方向?；趦?nèi)存的數(shù)據(jù)共享指的就是把數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中，其缺點就是開放性不夠好。為了實現(xiàn)其開放性可以利用dcom技術(shù)來實現(xiàn)其訪問接口。
三、數(shù)據(jù)流的安全性
目前伴隨著計算機以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，把數(shù)據(jù)流作為信息載體的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理方式開始成為主流，通常來說數(shù)據(jù)流的特點就是實時性以及連續(xù)性、順序性，其過程中就是從數(shù)據(jù)進入系統(tǒng)開始，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)的各個環(huán)節(jié)進行流動，其運動的基本策略跟系統(tǒng)的功能有關(guān)。隨著我國電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來越多的需要處理的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也更加復雜。所以只有進行合理的部署，數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘肀ＷC電力自動化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。數(shù)據(jù)流在電力自動化系統(tǒng)中的關(guān)鍵，就是要解決系統(tǒng)的統(tǒng)一接口的問題以及實現(xiàn)子系統(tǒng)之間的互聯(lián)。其未來發(fā)展的基本方向就是實現(xiàn)電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化策略。
隨著電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲了急劇增加，互聯(lián)網(wǎng)中的病毒等也開始泛濫，但是礙于一些硬件設(shè)備的限制導致了電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份等還是不夠完善，這就大大的增加了數(shù)據(jù)丟失的風險。數(shù)據(jù)丟失很可能會導致電位運行的不穩(wěn)定甚至是癱瘓。所以說數(shù)據(jù)的安全問題成為了現(xiàn)在電力自動化發(fā)展中十分重要的問題?？梢詮囊韵聨讉€角度入手談及提高數(shù)據(jù)安全性。
第一就是制度完善來確保數(shù)據(jù)安全。要在企業(yè)內(nèi)逐步制定以及完善有關(guān)計算機使用和數(shù)據(jù)安全維護的規(guī)章制度，通過加強對工作人員的思想教育來提高員工對于數(shù)據(jù)安全的重視晨讀，并且在之后的日常工作中要按照操作規(guī)范等來進行數(shù)據(jù)的傳輸以及保存，形成良好的數(shù)據(jù)安全意識。
第二就是硬件設(shè)施的安全性，針對控制室的設(shè)計等要符合建筑規(guī)范，水電的安裝要符合技術(shù)要求，同時還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施?？刂剖乙斜匾陌踩Ｐl(wèi)措施。
最后就是技術(shù)性的安全，系統(tǒng)要有完整性，要安裝必備的防病毒軟件，并且及時的對操作系統(tǒng)等進行升級，同時定式更新病毒庫。有關(guān)數(shù)據(jù)要進行及時的備份。計算機來設(shè)置密碼，重要的文件要加密。數(shù)據(jù)的刪除要進行記錄以便可以恢復誤操作的數(shù)據(jù)。要堅持網(wǎng)絡(luò)專用制度，把電力自動化的網(wǎng)絡(luò)跟商業(yè)網(wǎng)絡(luò)隔離開來。同級別部門之間進行互相訪問是需要設(shè)置密碼，下級對于上級網(wǎng)絡(luò)的訪問需要進認證，通過技術(shù)上的進步來確保數(shù)據(jù)的安全才是核心所在。
結(jié)語：電力自動化系統(tǒng)是一個會涉及到多方面內(nèi)容的系統(tǒng)，其核心就是數(shù)據(jù)的處理。正確有效的數(shù)據(jù)處理是保證電力自動化系統(tǒng)安全有效運轉(zhuǎn)的必要手段。目前隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在電力系統(tǒng)中的運用讓數(shù)據(jù)的處理凸顯出更高的價值。尤其是我國目前無線網(wǎng)絡(luò)逐步興起，無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皩崟r性等問題解決之后，必將成為數(shù)據(jù)處理的重要增長點，所以基于無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理等將是一個新的課題。
參考文獻：
[1]黎燦兵,劉曉光,趙弘俊,文燕,李大勇.中壓配電網(wǎng)不良負載數(shù)據(jù)分析與處理方法[J].電力系統(tǒng)自動化,2008(20)
[2]王松月,楊福興.基于ARM 920T嵌入式通信控制系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動開發(fā)[J].電力自動化設(shè)備2006(06)
一、電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析
(一)數(shù)據(jù)分類
一般在電力自動化系統(tǒng)中,可以根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同將其分為原始數(shù)據(jù)以及再生數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)指的就是在現(xiàn)場直接采集的數(shù)據(jù),再生數(shù)據(jù)具體是指在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上進行二次加工得到的數(shù)據(jù)。根據(jù)電力自動化系統(tǒng)的特點可以將數(shù)據(jù)進行更為細致的分類:
首先就是現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù),指的就是在現(xiàn)場實時采集到的數(shù)據(jù),其特點就是數(shù)據(jù)量特別大,因此對于此類數(shù)據(jù)的存儲提出了更高的要求。第二就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù),指的是電力設(shè)備數(shù)學的一些數(shù)據(jù),其屬于設(shè)備管理的基本范疇之內(nèi),例如線路或者發(fā)電機等。第三就是日常的運行數(shù)據(jù),主要有電力自動化系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)以及各種職能部門在工作中處理的數(shù)據(jù)。最后就是市場數(shù)據(jù),因為電力行業(yè)的市場化改革正在逐步進行,所以將市場數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)分類中也是適應(yīng)發(fā)展趨勢的必然要求。
(二)數(shù)據(jù)獲取
獲取數(shù)據(jù)也可以被稱為采集數(shù)據(jù),指的是電力自動化的輸入,分為數(shù)據(jù)的采集以及處理和轉(zhuǎn)發(fā)等三個環(huán)節(jié)。與電力自動化系統(tǒng)相對應(yīng)的就是數(shù)據(jù)的傳輸是采集的關(guān)鍵。目前來看針對數(shù)據(jù)的傳輸,主要有有線以及無線兩種主要方式,有線傳輸?shù)姆绞桨斯饫w和電纜等,無線傳輸?shù)姆绞接形⒉ㄒ约盁o線擴頻等。目前我國電力系統(tǒng)發(fā)展中主要采用的傳輸方式是有線傳輸,但是無線傳輸在一些特殊區(qū)域發(fā)揮出重要作用,因為無線傳輸具有減少鋪設(shè)線路的優(yōu)點所以在一些偏遠地區(qū)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集來說就具有較大優(yōu)勢。但是無線傳輸中的一些技術(shù)問題還是有待解決的,比如數(shù)據(jù)的實時性以及可靠性等。如果解決了這些問題,無線傳輸可能成為電力自動化系統(tǒng)發(fā)展的新重點。
二、電力自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特點分析
(一)唯一性的特點
在電力自動化系統(tǒng)中存在著大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的特點就是具備一定的獨立性,但是在子系統(tǒng)進行交流的過程中這些數(shù)據(jù)也會包含其他子系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù),所以子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)會存在交叉現(xiàn)象,如果不能對這些數(shù)據(jù)進行妥善處理的話就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的問題。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的冗余很可能導致系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時能力降低湖或者更新速度較慢,嚴重的話還可能導致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可信度降低。所以說為了能有效的保證數(shù)據(jù)的唯一性,就需要對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理以及日常維護工作。通常來說對于離線數(shù)據(jù)庫可以比較容易進行管理,實現(xiàn)其唯一性難度不高,但是針對實時數(shù)據(jù)庫就需要將數(shù)據(jù)庫的信息映射到不同工作站的內(nèi)存中,就需要在線進行統(tǒng)一管理來確保不同子工作站的數(shù)據(jù)庫進行更新來避免重復性。
(二)數(shù)據(jù)共享性
目前在數(shù)據(jù)的共享方面主要的方式有文件的共享、基于web的數(shù)據(jù)共享以及直接方位內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)通訊、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等?；趙eb的數(shù)據(jù)共享,是通過互聯(lián)網(wǎng)的共享數(shù)據(jù)。目前隨著我國信息化的進行以及網(wǎng)絡(luò)的普及,互聯(lián)網(wǎng)的影響已經(jīng)深入到了社會的不同層面以及角落,網(wǎng)絡(luò)帶寬也越來越大,網(wǎng)速也逐步提高,這就使得web數(shù)據(jù)共享方式變得更為可行。跟其他的數(shù)據(jù)共享方式比起來,基于web的數(shù)據(jù)共享技術(shù)充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具有高效率低成本的優(yōu)勢,但是其缺點也較為明顯,實時性較差。近年來,因為基于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享方式具有結(jié)構(gòu)簡單同時靈活性和實時性較好、訪問速度較快等優(yōu)點所以得到了快速發(fā)展,這也是之后電力自動化系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)共享指的就是把數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中,其缺點就是開放性不夠好。為了實現(xiàn)其開放性可以利用dcom技術(shù)來實現(xiàn)其訪問接口。
三、數(shù)據(jù)流的安全性
目前伴隨著計算機以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,把數(shù)據(jù)流作為信息載體的系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理方式開始成為主流,通常來說數(shù)據(jù)流的特點就是實時性以及連續(xù)性、順序性,其過程中就是從數(shù)據(jù)進入系統(tǒng)開始,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)的各個環(huán)節(jié)進行流動,其運動的基本策略跟系統(tǒng)的功能有關(guān)。隨著我國電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提升出現(xiàn)了越來越多的需要處理的數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也更加復雜。所以只有進行合理的部署,數(shù)據(jù)流才可以逐步的提高其傳輸?shù)男蕘肀ＷC電力自動化系統(tǒng)的安全性以及可靠性。數(shù)據(jù)流在電力自動化系統(tǒng)中的關(guān)鍵,就是要解決系統(tǒng)的統(tǒng)一接口的問題以及實現(xiàn)子系統(tǒng)之間的互聯(lián)。其未來發(fā)展的基本方向就是實現(xiàn)電力自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流優(yōu)化策略。 隨著電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存
儲了急劇增加,互聯(lián)網(wǎng)中的病毒等也開始泛濫,但是礙于一些硬件設(shè)備的限制導致了電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份等還是不夠完善,這就大大的增加了數(shù)據(jù)丟失的風險。數(shù)據(jù)丟失很可能會導致電位運行的不穩(wěn)定甚至是癱瘓。所以說數(shù)據(jù)的安全問題成為了現(xiàn)在電力自動化發(fā)展中十分重要的問題。可以從以下幾個角度入手談及提高數(shù)據(jù)安全性。
第一就是制度完善來確保數(shù)據(jù)安全。要在企業(yè)內(nèi)逐步制定以及完善有關(guān)計算機使用和數(shù)據(jù)安全維護的規(guī)章制度,通過加強對工作人員的思想教育來提高員工對于數(shù)據(jù)安全的重視晨讀,并且在之后的日常工作中要按照操作規(guī)范等來進行數(shù)據(jù)的傳輸以及保存,形成良好的數(shù)據(jù)安全意識。
第二就是硬件設(shè)施的安全性,針對控制室的設(shè)計等要符合建筑規(guī)范,水電的安裝要符合技術(shù)要求,同時還需要安裝防火以及防盜、防雷等措施?？刂剖乙斜匾陌踩Ｐl(wèi)措施。
最后就是技術(shù)性的安全,系統(tǒng)要有完整性,要安裝必備的防病毒軟件,并且及時的對操作系統(tǒng)等進行升級,同時定式更新病毒庫。有關(guān)數(shù)據(jù)要進行及時的備份。計算機來設(shè)置密碼,重要的文件要加密。數(shù)據(jù)的刪除要進行記錄以便可以恢復誤操作的數(shù)據(jù)。要堅持網(wǎng)絡(luò)專用制度,把電力自動化的網(wǎng)絡(luò)跟商業(yè)網(wǎng)絡(luò)隔離開來。同級別部門之間進行互相訪問是需要設(shè)置密碼,下級對于上級網(wǎng)絡(luò)的訪問需要進認證,通過技術(shù)上的進步來確保數(shù)據(jù)的安全才是核心所在。
結(jié)語:
電力自動化系統(tǒng)是一個會涉及到多方面內(nèi)容的系統(tǒng),其核心就是數(shù)據(jù)的處理。正確有效的數(shù)據(jù)處理是保證電力自動化系統(tǒng)安全有效運轉(zhuǎn)的必要手段。目前隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在電力系統(tǒng)中的運用讓數(shù)據(jù)的處理凸顯出更高的價值。尤其是我國目前無線網(wǎng)絡(luò)逐步興起,無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皩崟r性等問題解決之后,必將成為數(shù)據(jù)處理的重要增長點,所以基于無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理等將是一個新的課題。
參考文獻:
[1] 黎燦兵,劉曉光,趙弘俊,文燕,李大勇.中壓配電網(wǎng)不良負載數(shù)據(jù)分析與處理方法[J].電力系統(tǒng)自動化,2008(20).
