交通安全与智能控制精选(九篇)

第1篇：交通安全与智能控制范文

关键词：高职；交通安全与智能控制专业；课程体系；培养目标

交通安全与智能控制专业（以下简称交控专业）是适应交通运输行业信息化、智能化、现代化的快速发展趋势，融合交通工程、交通运输、信息工程、交通电子、自动控制技术等多学科的综合性跨领域专业，因此，宽口径、高素质技能型人才培养是本专业课程体系建设需要面对的一个重要课题。据调查，目前国内绝大多数开设交控专业的高职院校都以当地的智能交通系统（its）产业为依托，面向高速公路或城市道路企事业单位培养急需的各类its应用的专门人才。根据对its产业的调查分析，对人的认知规律的基本认识以及高职人才培养的内在要求，笔者拟对交控专业的课程体系建设思路进行探讨。

高职课程体系建设思路

交通安全与智能控制专业课程体系设计的基本思路可综述如下：（1）按照专业人才素质的基本要求和职业能力的培养要求进行设计；（2）按照专业的知识体系和技术体系进行设计；（3）按照专业的工程和实践特点进行设计；（4）按照专业基础课程和专业课程的认知特点进行设计。

根据上述思路，学生的培养可以归纳为以下几个方面：（1）理论修养。要求学生掌握交通控制、交通工程基本理论、交通系统优化的基本原理和方法。WWw.lw881.com（2）知识修养。要求学生熟悉主要交通运输设备安装调试、维护和运营要求；掌握从事交通运输规划、建设、经营、管理所必需的知识（包括经济管理、交通工程、交通控制、信息技术等）；熟悉国家关于交通安全的方针、政策和法规。（3）技术和技能修养。主要是掌握交通基础设施规划、设计的基本能力，具备现代化交通运输的生产组织和经营管理能力，熟悉计算机在交通行业中应用的基本技术。（4）创新思维和能力修养。得到创新思维和创新能力的初步培养和训练。

上述基本素质和能力培养，必须将课堂理论教学、实践教学、校园文化及社会实践几个方面有机结合起来，整体推进，为培养优秀人才提供良好的条件。根据我国高职教育的要求，交控专业的人才培养模式主要是由职业岗位能力、基本素质和可持续发展能力三部分组成的“以能力为中心”的人才培养模式，如图1所示。

交控专业职业岗位及技能需求分析

为配合专业课程体系建设，笔者对本专业所依托的its产业进行过深入调查，现就该专业所面对的职业岗位及各类工作岗位所需要的职业技能进行分析，以深圳市its企事业单位为例，总体上its职业岗位涵盖了设计、研发、生产、营销、客服、技术支持、采编、制图、工程、项目管理等十大类，如表1所示。

表1所列各工作岗位需要的知识或技能从表面上看非常杂乱、宽泛，但深入分析不难发现，交控专业人才的核心技能可归结为两大类：一类是交通电子技能，另一类是信息管理技能。围绕交通电子与信息管理技能的培养，基本可以使学生满足上述岗位的知识与技能需求，为学生进一步学习奠定坚实基础。

交控专业课程体系构建

交通安全与智能控制专业的课程体系完全遵循“工学结合、理实一体”的高职教学模式，图2给出了本专业的层次结构课程体系模型，由文化基本素质类课程、职业技能类教育课程和可持续发展能力教育课程三个体系构成。

文化基本素质类课程体系文化基本素质和通识教育课程体系应当是统一的工科高职教育基础课程设置的基本框架，由综合基础（包括“两课”、形势教育、社会科学、人文科学与艺术、国防建设等课程）、基本技能（计算机、外语基础技能等课程）的理论教学和实践教学组成，强调培养学生的综合素质，为学生进一步发展和接受终身教育打好基础。

职业技能类教育课程体系职业技能类教育课程体系是根据交通安全与智能控制专业人才培养的要求设置的，应由专业基础、专业核心和专业方向（专门化方向）三部分课程组成。（1）专业基础课程侧重对学生数理知识的培养和训练。（2）专业核心课程是针对交通专业的特性和一般工程技术专业的共性，由交通工程类、电子、信息与控制类和交通安全类组成，目的是加强最基本的工程技术基础理论和方法的培养，有效拓宽交通专业的工程技术基础，强调“工程技术”意识的培养。（3）专业方向（专门化方向）课程是针对专业就业岗位的具体理论知识内容，目的是加强对学生专业知识的培养和训练。具体内容有专业主修、专业特色和专业拓展三部分，应由理论教学和实践教学两部分组成。上述三部分课程都涉及实训课程，构建实训课程的关键是基于“工学结合、理实一体”的实训项目及实训资源库建设，涵盖校内生产性实训和校外实习两种模式。实训项目的开发至少应包括立项、设计、开发、维护、使用与评估六大环节，贯穿专业知识、能力与素质教育的全部内容，最好由校企合作兼职教师团队实施。

可持续发展能力教育课程体系为提高学生的自主教育能力，促进学生全面发展，提高学生可持续发展能力，应设立自主教育课程，主要通过全校选修课、院选修课、专业限选课、技能大赛及创新工程加以实现。

根据高职教育是为生产第一线培养高技能型人才的宗旨，本专业培养具有大专水平的理论知识和较强的动手操作能力，能解决智能交通相关企事业现场技术问题的技术应用型人才和经营管理型人才。经实际调查和分析预测，交控专业毕业生的就业岗位分布如图3所示。

交控专业教材建设思路

交通安全与智能控制专业系列教材建设的基本思路是：立体化、精品化、系列化。通过总结高职教学经验，结合高职学生的特点，形成具有原创性教材的编写思路，按照交控专业教学中的共性、规律性内容进行归类整理，积极与国内同类高职院校联合，创新性地开展交控专业教材的建设工作。

立体化建设主要包括教材建设、电子教案建设、网络课件和专业资源库建设。教材不再局限于传统的印刷品，教案不再局限于板书，电子教案和网络课件的建设，可为学生提供更直观、生动的教义阐析和语境表达，也可为学校成人培训和网络教学提供更为科学、方便的手段。

精品化建设每门教材都按照大纲要求，精心设计教材知识体系和篇章结构，克服不同课程之间的内容重复，充分体现专业教学热点。在教材编写过程中，除严格实行教材主编和主审制度外，还要由学院学术委员会成员和专业指导委员会成员对教材进行审议和把关，对教材的编写、出版和使用期限做出明确要求，统一规划、同步建设，改变教材建设各自为战的局面，使各门教材建设遵循和体现课程体系建设的整体思想和精品意识。

系列化建设主要体现在两个方面：一是专业课程的系列化，各主干课程形成系列，系统、全面地涵盖整个专业知识体系；二是课程本身的系列化建设，除教材以外，还包括教学实训指导书、习题库、考工培训、现场实习大纲、专业资源库等配套建设。

教材建设绝不能急于求成，要避免因急功近利导致教材粗制滥造，应在尽量能够满足专业课程发展的基础上，建设一门，成熟一门，先建设好适应本课程的教学讲义，而且每一门课程都要经得起几个学期严格的实践教学考验，再考虑出版发行及推广。

专业课程体系建设是专业建设的基本内容之一，其关键是深入分析和准确把握专业定位、专业培养目标、专业职业岗位及技能需求，在此基础上厘清建设思路与操作策略。

第2篇：交通安全与智能控制范文

【关键词】信息技术 智能交通信号灯 运用

随着城市化建设的进一步加快，汽车逐渐的走入人们的生活中，但随着而来的还有交通事故频发、交通拥堵，因此在快节奏生活的城市中，交通信号指挥灯对改善交通状况起到了关键性的作用，相关部门要积极研究车辆通行规律，根据实际情况调整智能交通信号灯的间隔时间，缓解交通堵塞，而电子信息技术的应用可以大大的减少了硬件成本，而且提升了灵活性，有效的改善了交通秩序。

1 智能交通信号灯的概念

交通信号系统、发射装置和车在接受装置是智能交通信号灯的主要组成。在着三种结构中，交通信号灯是最为基础的，它是交通指挥的核心，能够有效的指挥车辆和行人的通信。而智能交通信号灯系统又有三种颜色，分别为红色、黄色、绿色，红灯代表禁止通过，绿灯代表可以通行，而黄灯起到警示作用。

智能交通信号灯系统可以有效的提升道路交通的安全性，使交通有序进行，同时智能交通信号灯系统可以提升道路的使用率，降低安全事故发生的概率，缓解交通状况。交通信号灯的设置是有一定的科学性的，并非所有路口都会设置信号灯，而是选择在人流集中、车流量较大的十字路口设置，能够有效的提升道路利用率，降低安全事故的发生概率。车载接受系统是安装在汽车内部的，通过车内系统紧密的联系而完成交通指挥。

2 电子信息技术应用于智能交通信号灯的重要意义

随着我国综合国力的提升，电子信息技术行业也有了较快的发展，而且技术也日趋成熟。为了能够更好的发挥智能交通信号灯的作用，相关部门充分的利用了电子信息技术，在具体的应用中，电子信息技术能够发挥自身独特的优势，尤其在仪器系统中，用户可以通过电子进行自定义，更好的提升了交通信号灯系统的智能性。随着交通行业的发展，硬件逐渐趋于软件化发展，此时电子信息技术能够良好的把握这一特点，可以有效的改善普通仪器的滤波、逻辑分析、信号发生等功能，同时电子信息技术的加入可以实现特定系统参数的检测。电子信息技术虚拟仪器在操作简单，既可以和高速数据采集设备构成自动测量系统，还能够与控制设备仪器，集成自动控制系统。

3 基于电子信息技术的智能交通信号灯控制系统设计

电子信息技术的快速发展使其在智能交通灯控制应用方面越来越广泛，这主要是由于其技术的优势所决定，即用户可以通过电子定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用

极为广泛，尤其在科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域更是不可多得的好工具，因此我们要将电子信息技术充分的应用在智能交通信号系统的每个环节，发挥其最大的作用。

3.1 电子信息技术应用于智能交通信号灯控制系统的设计思路

智能交通信号灯是为了保证人车出行的安全，因此在十字路口要设置四个交通指挥信号灯，分别设置在不同的方面，保证交通安全运行，当东西方向绿灯亮起时，南北方向红灯亮起，黄灯是过度阶段，反之，东西方向红灯亮起时，南北方向绿灯亮起。在进行智能交通信号灯的设计时，要充分考虑实际的情况，如白天车流量较大，交通拥堵，应适当的减少红绿灯的间隔时间，防止交通堵塞，而在夜间车辆和行人较少，要适当的延长红绿灯间隔时间。同时交通信号灯的在工作时，要将工作状态及时的反馈给程序控制终端，便于对其进行实时监测，因此在设计时要充分的考虑上述因素，将交通控制终端、交通电源管理、数据采集、交通控制中心四者有机的连接起来，确保智能交通信号系统能够正常工作。

3.2 电子信息技术在智能交通控制终端模块的应用

智能交通控制终端模块是电子信息技术在智能交通信号灯中应用的集中体现，在交通控制终端模块中，要注重改变层叠式顺序结构，在设计交通控制终端模块时要从多方面进行考虑，能够通过合理的顺序结构让信号灯交替亮起，其次设计人员要考虑，信号灯亮起后需要持续一定时间，因此要利用电子信息技术，通过预设的定时数据作为参照，并通过相应的设置，将黄灯加入中间，警示通过的人们和车辆。智能交通控制K端模块是电子信息技术在智能交通信号灯系统中应用的集中体现。

3.3 电子信息技术在智能交通控制中心模块的应用

电子信息技术渗透了智能交通信号灯系统的每个环节，其中最为明显的就是智能交通控制中心模块，智能交通控制中心模块主要是在接受到信息后对其进行判断，从而实现交通信号灯的故障工作。交通控制中心模块中含有逻辑电路，它能够准确的判断数据采集模块传递来的信息，实时的监控交通信号灯的工作状态，保证交通正常运行。智能交通信号灯系统处于正常工作状态时会亮起红、黄、绿中的一种指示灯，如果信号灯系统不处于这种状态时，则说明其出现了故障，这时智能交通控制中心模块就会及时的发出警报，工作人员能够及时的发展故障位置和原因，并做出最快的反应。

4 结论

总而言之，随着科学技术的进步，电子信息技术逐步的应用到了智能交通信号灯控制中，其能够有效的提升信号灯系统的智能性，同时在运行方面，能够实现实时监控，发现问题可以及时的处理，有效的避免安全事故的发生，其次在智能交通信号灯系统设计时，要优化设计环节，降低成本，保证过往车辆的安全。因此电子信息技术的应用不但提升了交通系统的安全性，还具备良好的经济效益。

参考文献

[1]方翊.电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].机电信息，2015（12）：52-54.

[2]周文奇，韩晓玉.电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用研究[J].电子测试，2015（21）：91-92.

[3]王可近.浅析电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用方法[J].信息化建设，2015（12）：280.

[4]刘秋山，李亮，袁祥，宋月.利用电子信息技术实现智能交通信号灯的控制[J].河南科技，2015（23）：38+40.

[5]何玉明.论电子信息技术在智能交通信号灯控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（08）：35.

第3篇：交通安全与智能控制范文

方案介绍

该方案的子系统包含城市交通综合管控系统、道路监控系统、城市交通实时诱导系统、视频监控与存储系统、交通信号控制系统、BRT（Bus Rapid Transit，快速公交系统）优先信号控制系统、电子警察系统等。

城市交通综合管控系统是以GIS（Geographic Information System，地理信息系统）电子地图为基础，综合运用计算机、控制、通信、模拟视频、数字视频存储和检测等现代技术来建立一个包含多源交通信息采集与融合、信息管理、信息的系统。它将各个交通管理控制子系统无缝集成到同一操作平台上，能将系统资源高度集中管理控制，为现代交通管理提供智能化综合管理平台。

道路监控系统用于安全防范、信息获取和指挥调度等方面，它有区段中心、分区中心和总控制中心，包括交通控制、交通监视、车流量管理、事故管理、进出道口控制等功能模块，有利于指挥中心引导路面交通流向，能帮助指挥中心实时、准确、全面地掌握交通运行状况，高效地进行调配处理，保证交通有序运行。

城市交通实时诱导系统借鉴了欧美、日本等地先进的智能交通诱导技术和上海、北京等国内各大城市交通诱导系统的优点，以GIS电子地图为基础导航平台，结合控制技术、通信技术、计算机技术、检测技术、图像处理技术、优化方法、交通工程理论等先进理论和技术，实现前端多源交通流数据采集、信息融合，在中心管控平台、路网情报板、全文字情报板、电台广播、网站、车载导航设备等媒介进行诱导信息，为出行者提供了交通状况及行车线路选择的信息服务，为交通管理部门提供集中综合管理的平台。

方案特色

银江交通智能化解决方案是包含智能交通领域各大系统的综合性的整体解决方案。它以浙江银江电子股份有限公司在智能交通领域的技术积累为主，借鉴国内外的经验和成果为辅，采用标准化、模块化、并行化的设计模式研究开发。该方案的技术比较先进，创新性强，产品性能稳定，应用性强，市场前景广阔。

主要用户名单

其主要用户包括杭州市公安局、成都市公安局、义乌市公安局、杭州公交总公司、杭州市城建开发集团有限公司等。

应用实例介绍

BRT优先信号控制系统通过非接触式射频识别方式对公交车进行识别、定位（实现方式有RFID和ZigBee），利用先进的嵌入式技术、数据通信技术、电子控制技术，结合交通仿真模型，充分挖掘交通信号系统的时间冗余，通过与信号机系统的联动控制，实现了在复杂的城市道路交通状况下，既保证BRT车辆时间优先，又保证路通秩序正常的目的。

位于交叉路口的嵌入式优先信号控制器在识别与定位BRT车辆后，结合信号优先系统信息，综合判断决定是否给予车辆优先信号，然后通过与路口的SCATS信号系统联动，控制路口信号灯做出相应的响应。最后，优先信号控制器将BRT车辆经过路口的信息发送出来并通过专用网络传送至交警支队指挥中心的管理平台。

第4篇：交通安全与智能控制范文

关键词：工作过程；智能监控系统与技术；课程开发

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）12-0093-02

根据职业任职岗位技能需求分析确定课程性质

我院通过对大量相关企业行业调研，对高速公路智能化系统的设计与安装过程进行任务分解，分为供电系统安装与维护、网络维护、监控系统安装与维护、收费系统安装与维护、通信系统安装与维护和消防系统安装与维护六项任务。然后根据完成各项任务必备的能力进行职业能力分析。同时通过对楼宇智能行业的调研，并对其职业岗位能力需求进行分析，发现在楼宇智能控制领域里，智能监控系统也是其核心能力要求。

因此，《智能监控系统与技术》课程的重点是针对交通智能控制领域和楼宇智能领域所需的核心职业能力需求，其目标是培养学生在智能监控系统安装、调试、维护过程中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本技能和初步职业能力，在熟练掌握监控系统基本原理、监控对象及要求、各类业务流程和操作技能的基础上，力求科学地反映当前智能监控系统工程施工新工艺、新技术。通过本课程的学习，学生能够系统掌握智能监控的总体构成、基本功能和所涉及的技术范围，能与该专业其余3大主干课程（收费、通信、隧道机电）融会贯通，以便为后续的工作实践和就业奠定坚实的专业基础。

基于工作过程的课程教学设计

课程是依据“交通安全与智能控制专业工作任务与职业能力分析表”中的监控系统安装与维护工作项目设置的。其总体设计思路是：打破传统的学科型课程目标设定方式，转变为从“任务与职业能力需求”分析出发，设定职业能力培养目标方式；打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应的工作任务；以职业活动为导向，突出对学生实践能力的培养，以“工作项目”为主线，创设工作情境，并结合相应的职业岗位资格考试，全面提升学生的职业道德和职业素养。

如图1所示，本课程是一门以实践为主“知识、理论、实践”一体化的课程。在教学内容组织上，根据智能监控系统的安装与维护能力需求目标的内容来确定，内容编排以各子系统工作任务的内容为依据；在教学过程组织上，按照各子系统安装与维护的顺序进行，在讲授操作过程的同时进行动手操作训练，把相关的知识点分解到相应的操作过程中，在学会的基础上能够熟练地操作；通过校内实验室的建设，实训中心建设和校企合作等多种途径，给学生提供丰富的实践机会；通过教学过程评价、顶岗工作评价由教师和企业导师共同评价，全面提升学生的职业能力。

课程目标的制定

通过智能监控系统安装与维护工作任务引领的项目活动，培养学生熟练掌握智能监控系统安装、调试和维护的能力。学完本课程时，学生能够熟练掌握监控系统的基本原理、监控对象及要求、各类业务流程和设备操作技能，达到智能监控系统安装和维护技术人员的标准，符合基本上岗要求。同时培养学生在工作环境中诚实、守信、善于沟通和协作的品质，为学生的职业生涯发展奠定良好的基础。

职业能力培养目标：能描述监控系统的组成、功能及发展趋势，交通流特性及控制策略，监控系统中交通检测设备、环境检测设备、监控中心主要设备的组成及工作机理；能描述监控系统各子系统的主要施工工艺流程和技术要求；能比较各种施工方案的主要特点并进行选择；能掌握监控系统中机电设备施工准备阶段的质量监理内容；能够进行监控系统中外场设备安装；掌握监控中心设备安装的质量监理内容、方法和规定标准；熟练掌握监控系统中机电设备测试、试运行的质量监理内容；能正确采集、分析和处理监控数据；能根据采集数据对系统的运行状态进行判断，维护系统稳定性；熟练掌握网络技术；熟练掌握监控系统中计算机系统的硬件构成及系统支撑软件和监控应用软件的功能，能娴熟操作计算机。课程内容和要求，如表1所示。

注重实际操作技能，确定考核方案

采取学生自我评价、相互评价、教师评估的方式，由教师与学生共同参与。在评价内容和方法方面，做到理论与实践结合，偏重学生实际能力的评价，小测试与大考核相结合的评价方式，使学生能够更加牢固地掌握所学知识。根据教学进程安排，选择每个模块完成后进行课堂阶段测试评价方式，可结合课堂提问、撰写实验报告、完成作业等多种评价方法，让学生在测试评价中对自己所学的知识进行梳理和复习，进一步巩固和锻炼实践能力，注重学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本技能和初步职业能力的考核，确保每个学生掌握必备的职业能力和职业素养。

我院在全省高职院校中率先开设了本课程，而且课程以“校园、基地一体，工学情境合一”的人才培养模式作为切入点，以工作过程为引导，注重引入企业项目和典型案例系统地设计学习情境，以完成完整工作任务的逻辑来重构学生的知识点，实现了课程内容的“项目化”和课程设计的“系统化”。各子系统从单一的设备操作到系统安装与维护能力的培养，使学生的整体素质和技能有了较大的提高，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

[2]李景霞.浅谈任务型教学法在专业课实践教学中的应用[J].中国职业技术教育，2009（8）.

[3]戴士宏.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

[4]何克抗，林君芬，张文兰.教学系统设计[M].北京：高等教育出版社，2006.

作者简介：

第5篇：交通安全与智能控制范文

【关键词】电力调度；智能；控制系统；安全运行

从国家和全体国民利益最大化目的出发，我们要建的是智能电力系统而不单纯是智能电网或智能发电系统。只有具有多指标自趋优运行能力的电力系统，才能称之为智能电力系统。智能电力系统中具有输、配和供电功能的电网称为相应功能的智能电网。智能电网（Smart Grid， SG）是智能电力系统（SPS）的一个组成部分。各种电压等级的SG自有其特有的主要内涵。SPS在其实施运行的整个过程中都具有自动趋优的能力。“优化”是针对“指标”而言的。SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition） 即数据采集与监视控制系统，它是EMS的基础模块，主要完成数据的收集、处理解释、存储和显示，并把这些实时信息传递给其它应用模块。主要功能：信息处理控制、报警与处理、事件顺序记录（SOE）、事故追忆反演（PDR）[1]。综合SCADA系统的功能，我们可知其智能优化的指标由三大需求构成高安全性、 高电能质量、高效率。

一、智能调度与控制系统功能

智能调度与控制系统的功能主要在于：

实现以网损极小化为目标的优化潮流（经济运行，节能）；

改善全系统电压、频率质量（特别在大风电接入系统的条件下）；

消除LFO的威胁；

消除电压崩溃的威胁；

紧急控制策略在线实时地实施――保障电力系统大扰动稳定性；

极端情况下，实施以停电范围和停电数量极小化为目标的解列措施。

特别需要指出的是：在配电、供电系统中要尽可能实现优化潮流，网络自愈、智能继电保护以及一系列节能措施，以实现网损极小化和用户停电概率极小化[2]。

二、多指标优化问题的解析数学一般表达式

综合指标：电压质量、频率质量、电压安全稳定性、频率（功角）安全稳定性、网损最小化、…

[3]

巨型条件变分问题！纯数学无解！无科学的理念和方法论，实施电力系统多指标趋优就无从下手。

智能电网标准优化指标体系的制定：

极大化：

1）动态和静态安全稳定裕度

2）网耗的降低率

3） f，V 品质的改善度

4）投入资金的节约度

智能调度自动化系统（SEMS）结构图示，以跨D-5000、OPEN-3000及CC-2000平台，采用IEC61970及IEC61850标准的Smarter EMS结构为例。网、省、地三级调度皆需建立SEMS。

地区调度优化极小化：

指标体系：

用户年均断电率；

电压质量不合格率；

电压不平衡及谐波；

电压失稳可能性（机率）；

网损；

建设投资额。

四、电网调度控制技术

1控制中心信息支撑技术

（1）向分布式、一体化、标准开放的全面信息支撑发展。

（2）集中式的主备机模式逐渐向分布式的多机系统发展。

（3）软件平台将向基于统一数据源、基于中间件和智能的功能分布式软件结构发展。

（4）实现面向服务的架构。

（5）实现同源、完备、标准的分布式一体化数据和参数共享平台。

（6）实现厂站和控制中心之间、同级控制中心相互之间以及控制中心内部不同业务部门之间的分布式数据和参数共享。

（7）RTU将和PMU融合，SCADA将和WAMS融合，为电网在线分析决策和控制提供不同时间尺度的广域测量数据[4]。

（8）在线状态监测技术向高灵敏度、高可靠性、智能价廉的方向发展。

（9）智能的人机交互，结合地理信息系统和虚拟现实技术，通过更加友好的方式来实现多感官互动的人机交流，给调度员提供“数据量少、信息量大”的输出。

2电网安全防御类技术

（1）从局部向全局、从离线向在线、从基于逻辑的向基于分析的、从基于断面的向基于过程的、从单一防御向综合安全防御发展。

（2）广泛使用安全校核及辅助决策，进行网省协同安全校核，进行安全校核和辅助决策的滚动计算。

（3）离线运行方式计算将缩短计算周期，实现在线计算，提高安全校核的精益程度。

（4）“实时”、“跟踪”、“递归”地反映不同事件之间的变化，面向事件过程，持续进行N-1计算。

（5）需要进行继电保护定值和安全自动装置定值的在线校核。模糊继电保护和安全稳定控制之间的界限，实现广域保护和控制一体化。

（6）电网稳定控制将逐步向“在线计算、在线刷新策略表”的模式过渡。

3电网运行优化类技术

（1）向厂站和控制中心两级分布式分解协调的调度控制模式发展。

（2）实现规划、计划、调度、控制的时间尺度的优化协调。

（3）实现调度计划应用和网络分析应用之间的协调。

（4）由调度员主动请求向计算机自动执行发展，实现精益化、自动化、智能化、互动。

（5）适应大规模可再生能源接入，开发相适应的调度控制技术，该技术充分考虑调度计划、滚动计划、实时调度、实时控制之间的协调，在各个环节消纳不确定因素。

（6）进行运行风险评估，基于风险安排阻塞调度。

4广域动态监测、分析和决策

（1）向基于广域动态分析决策基础上的广域动态安全稳定控制方向发展

（2）研究基于PMU/WAMS的高级应用，为电网广域动态安全稳定控制设计动态管理系统大脑，实现基于全局电网在线分析决策的安全稳定控制

（3）利用PMU进行电网动态模型和参数在线辨识

五、变电站自动化技术

1电子式互感器

（1）互感器由电磁式向电子式发展，实现高可靠、高精度、全息、全景的信息测量目标。

（2）实现电量和非电量全面的数据采集。

（3）几个关键技术： 运行可靠性技术、测量品质技术、标准与检测技术。

2变电站数据采集和监控

（1）向一次设备智能化、二次设备网络化发展，变电站设备实现物联网。

（2）实现过程层数字化、间隔层一体化集成和站控层智能化。

（3）实现RTU和PMU数据的融合，实现远动和保信系统的融合，提供统一的数据采集与信息访问平台。

（4）实现变电站广域关联、配合、交互。

（5）采用先进传感器、通信、信息、自动控制、人工智能技术，对电网运行数据进行统一断面无损采集，统一建立变电站实时全景模型。

（6）广域信息交互及信息安全防护技术，研究智能变电站运维和试验技术，研究智能变电站的相关技术和标准体系。

3变电站内智能化高级应用

（1）厂站和控制中心之间、厂站内部各应用之间向分散、自治模式发展，实现高级应用的分布式智能化。

（2）“变电站―调度中心两级分布式分析决策”模式。

（3）整合站内不同专业分散功能，实现站内高级数据处理、智能告警与综合分析决策。

（4）建立和全局电网分层分布调度控制相适应的通信系统。

（5）建立信息通信标准规范体系，实现电力流、信息流、业务流三流合一。

（6）全光纤通信系统给基于网络的控制提供了可能性（需要考虑时延对控制性能的影响）。

（7）变电站内部通信网络化。

（8）研究通信保障技术、信息融合及信息分析技术、智能家庭能量控制及其与电网互动通信技术等，为智能电网各阶段发展提供全面、及时和准确一致的信息支持。

（9）实现智能电网信息与应用的高度融合与集成。

（10）保证在突发事件、重大事故和自然灾害事件出现时，能快速建立起事发地点与总部的通信链路，建立起对事发现场的通信调度指挥能力。

参考文献：

[1]孙爱民.基于SCADA/EMS的调度员培训仿真系统的研究与实现[D].浙江大学电气工程学院，2009.

第6篇：交通安全与智能控制范文

【关键词】智能变电站；继电保护；运行与维护

引言

智能电网的发展推动我国继电保护技术发展进入了一个新的阶段，智能变电站是对电网发展理念的全面革新，给继电保护的原理、运行、维护等多个领域带来了新的思路。在智能变电站中，继电保护设备对安全性、可靠性、速动性的要求最高，因此，有必要深入研究智能变电站继电保护的运行和维护技术，推动我国电网建设深入发展。

一、智能变电站继电保护技术要点分析

智能变电站是智能电网发展的主要节点，它基于高速网络通信技术，以变电站的一次设备和二次设备为对象，通过数字化信息实现站内外的信息共享和互操作。智能变电站具有三个关键特征，为：数字化的一次设备、全数字化的二次设备、全站统一的通信标准平台。智能变电站通过引入先进的电子设备及网络通讯系统，实现了变电站的数字化、信息化、网络化管理，完善了自身的的信息测量、控制以及保护、检测等功能，提高了电网运行的安全性及稳定性。智能变电站对运行方式、设备管理模式以及信息保障体系都有了更高的要求，在运行方式方面降低人工操作的工作量，智能变电站的常规运行与维护都由智能设备来完成；在设备管理模式方面逐渐上升到变电站综合管理的层次，极大得提高了管理效率；而在信息保障体系方面则明显提高了对信息及网络的依赖性，这就需要更为科学的信息保障体系提供信息支持。

1.1智能变电站的主要结构

下图1为智能变电站典型的“三层两网”结构：

1.1.1过程层：如上图1所示，过程层主要包括各类电子式电流互感器（ECT）、电压互感器（EVT）、智能断路器和开关设备、合并单元和智能终端，主要用来完成对全站保护设备的保护和测控信息采集，并将之经合并单元处理后，成为全数字信号上送过程层网络。

1.1.2站控层：站控层是智能变电站的最抽象和最高级别的管理层，也是智能变电站的控制中枢，通过电力通信、系统对时、站域控制等功能，实现全站保护和控制设备的状态采集和信息交换，对采集到的保护信息进行逻辑判断，并输出相应的跳闸、闭锁等控制逻辑。

1.1.3间隔层：间隔层是过程层和站控层之间的过渡层，主要是指各类二次设备，包括继电保护装置、安全自动装置、各类监控和测量仪表等，对智能变电站中继电保护的运行和维护技术的研究，就是在间隔层展开。间隔层实现了过程层与站控层的联系，从而保证了一个间隔的数据可以作用于该间隔一次设备的功能。

1.2智能变电站继电保护的技术要点

与传统变电站相比，智能变电站更加依赖于信息和网络，在继电保护构成形态、运行模式、传输方式、设备建模等方面，都具有较大区别，智能变电站继电保护的技术要点主要体现在以下几个方面：

1.2.1智能变电站的继电保护构成形态和运行模式发生了很大变化

智能变电站基于全光纤通信实现继电保护的模拟量、开关量采集，能够更加智能化、自动化的实现对保护的量值采集和逻辑判断，继电保护的构成形态和运行模式发生了很大变化，例如，电子式电流互感器的采用，解决了传统互感器存在的饱和问题，差动保护的判据中，不再需要进行互感器饱和的判断。因此，智能变电站的继电保护在维护内容、运行方式等方面都与传统变电站有所区别，需要建立新型运行和维护标准。

1.2.2二次信息的网络化传输使得继电保护二次回路可以监测，使得继电保护设备状态检修成为可能。

状态检修技术在电力系统内部提出已久，然而并未获得大规模应用，智能变电站出现后，包括继电保护装置在内的二次设备实现了网络化传输，二次设备的状态能够以全数字的方式采集和传输，通过合并单元采集模拟量，通过智能终端采集开关量，从而实现对二次回路信息的全采集和全监测，这使得智能变电站中状态检修成为可能。

1.2.3实现了基于IEC61850的统一建模。

如上文所述，传统变电站中，变电站设备的接入需要通过大量的二次接线进行，而智能变电站下，全站统一的IEC61850标准是重要技术特征之一，基于IEC61850标准完成对全站设备的统一建模，实现设备的互操作性，将大量的二次接线转化为系统的模型文件配置，通过单独的SCD和CID文件进行对应。当变电站的工作和运行状态出现变化，需要更新相应的文件与之对应。

二、智能变电站运行维护技术研究

目前，智能变电站试点工程不断出现和建设，近三年来兴建的变电站几乎均为智能变电站。但与此同时，智能变电站作为新兴事物，在相关标准的完善、对技术规范的理解等方面，还存在一定的差异性。例如，目前业界对IEC61850的理解，就存在差异性以及扩展定义的不规范性，有些细节还存在争议，这给智能变电站的运行和维护也带来一定挑战。

结合上文分析可见，智能变电站的更大规模推广尚需要解决一些现实问题，因此，有必要以智能变电站继电保护的运行和维护技术为切入点，对智能变电站技术进行深入研究。现将智能变电站的运行和维护技术总结如下：

2.1正常运行时的系统维护

安全稳定运行时智能变电站日常运行的目标，而在未出现突发事故的情况下，智能变电站的日常运行主要是以日常检修与维护为主要工作。检修与维护的对象包括变电站内新增设备的运行情况，原有设备的巡视与检修，及时发现设备故障并排除安全隐患。

2.1.1继电保护装置的维护

智能变电站继电保护的管理涉及运行、检修、调度、整定等方面，由于全数字化继电保护的采用，变电站二次设备在表征、结构、特性等方面均与传统变电站有所区别，基于此，在智能变电站继电保护的运行和维护时应该注重以下几个方面：

（1）专业巡视目标及周期的调整：传统变电站专业巡视主要关注系统的交直流回路采样、继电器工作情况，对交流电流、直流回路、电压回路进行电气测量，实时关注继电器电路元件的运行情况，及时发现设备故障，有效规避安全风险；传统变电站的继电保护巡视周期则多为一年巡视4次，并且每半年对整个机电系统进行测量试验。与传统变电站相比，智能变电站应用了大量的电子设备及信息通讯系统，因此其专业巡视的目标及周期都需要进行一定的调整。首先，智能变电站二次系统实现了对电气量采集、信息传输、跳合闸控制命令的全面监控，设备缺陷及运行故障可以通过先进的设备自检系统进行监控，这种情况下，专业巡视的目标就需要侧重于变电设备运行中的维护，主要包括电子设备及信息通讯系统的运行监测；其次，考虑到设备故障自检系统的应用，在专业巡视周期的调整中，可以适当减少巡视次数，降低专业巡视的人工量，进一步提高智能变电站的运行效率，降低运行成本。（2）注重运行参数及设备信息的备份工作：智能变电站引用了大量电子设备及信息通讯设备，在变电站的日常运行过程中会进行实时自检以保证安全稳定运行，也保存了大量的运行数据及设备信息。但是智能变电站在实际的运行过程中，会出现因电子设备故障而导致设备信息丢失，因此对智能变电站的保护和安全自动装置的各种参数应该进行及时的备份，如设备的模型配置信息、参数设置、运行数据等。另外，对于相关电子设备应设置必备的保护装置，如室外的智能终端箱等设备，应该安装相应的温度控制设备，避免由于高温等恶劣天气而导致的设备故障。（3）加强通讯光纤的检修与维护工作：由于智能变电站应用了大量的电子设备及网络通讯装置，传统变电站的二次电缆也被大量的光纤接线代替，这些通讯光纤日常的检修与维护工作就显得尤为重要。首先，在智能变电站的日常运行中，应定期检查保护的交流采样是否正确完好、光纤连接是否可靠接触良好、站内运行设备是否有报警信息等。其次，对于间隔层内的跨间隔设备，如数据集中器等，还应该认真检查中间环节是否正确。

2.1.2网络交换机和报文分析仪

智能变电站的日常运行中主要包括MMS报文、GOOSE报文、对时NTP报文、PTP报文等四种保温，通过监视网络运行报文的正常与否，可以实时监测到智能变电站设备动作的运行情况，因此可以发现智能变电站的正常运行对网络通信系统具有极大的依赖性，这就要求智能变电站高度重视网络交换机及报文分析仪的检修与维护工作。

（1）首先，必须重视IEC61850的一致性测试，检查网络交换机以及相关通信设备是否符合IEC61850要求的一致性，是否符合相关技术标准及技术要求，网络交换机的型号、配置及参数也必须保证与要求相符。其次，定期检查网络交换机的以太网端口设置、速率、镜像功能是否正常，确保网络交换机内部的生成树协议、VLAN设置、网络流量与设计要求一致，实时监测网络交换机的冗余度、传输延时等运行性能，确保网络交换机的各方面性能能够满足设备运行要求。

（2）必须重视报文分析仪的检修与维护工作。报文分析仪是对通信系统中传输的网络报文进行完全记录的重要设备，当智能变电站设备运行时出现网络故障，即可通过报文分析仪进行检测与查询，主要起到第三方保温记录、报文监视的作用，另外，还能够监视通信系统网络数据及运行状态。在智能变电站正常运行时的日常维护中，应重点关注报文分析仪的记录时间期限，保证其记录容量能够至少记录一星期以内的所有报文资料，并具有完善的报文分析能力，使智能变电站运行控制人员能够直观、明了得获取网络报文信息，从而对设备运行情况进行实时监控，及时发现设备故障。

2.1.3智能变电站监控系统

与传统变电站相比，智能变电站监控系统在规约方面采用了DL/T 860通信标准，而在系统配置方面，则采用了全站统一的SCD配置文件，并导入各装置的CID文件，这些方面的变化需要升级对传统变电站监控系统进行升级与优化，也是智能变电站监控系统的维护重点。

（1）智能变电站采用了全站统一的SCD配置文件，因此变电站监控系统维护人员应重点检查全站的SCD配置文件集成是否正确，各个设备的MMS数据集配置是否符合运行要求，以及站控层的GOOSE闭锁逻辑是否正确，在检查完毕后还应对相关数据一一验证，保证监控系统的正常、稳定运行。另外，监控人员必须密切关注设备的版本变化，及时升级设备版本，加强对设备版本的实时管理。

（2）智能变电站监控系统在对程序化操作功能的检查中，必须要求变电站所有设备满足单间隔、多间隔、保护功能投退等程序化操作的要求，以提高监控系统的稳定性。

（3）另外，必须重视对智能变电站站控层功能的验证，包括对软压板控制、定值区切换控制及定制召唤等功能的验证，并要求变电站站控层后台能够对定值区与软压板的状态进行实时更新，从而保证监控系统能够满足无人站值班功能。

2.2异常情况下的系统维护

智能变电站的正常运行与异常情况下的系统维护存在一定差异在异常情况下，如果出现与常规站类似的异常情况，则可以采取常规的系统维护处理方式，如果出现智能变电站新设备及新情况的故障，则必须结合新标准对设备故障进行重点分析与维护。

2.2.1间隔合并单元故障：合并单元故障时当前智能变电站内出现频率最高的故障类型，因此在设备的检修与维护时应给予重点关注，并研究其出现故障的原因。对于单套配置的间隔，应立即申请相应的间隔单元开关并退出运行；对于双套配置的间隔，若出现合并单元故障，必须立即推出本间隔与故障合并单元对应的保护出口压板，还应推出与故障合并单元对应的母线保护装置。

2.2.2智能终端故障：在智能变电站中，智能终端主要负责开关设备的跳合闸，因此，智能终端故障会直接影响到智能变电站运行设备的跳合闸。若出现智能终端故障，首先应考虑立即推出该智能终端的出口压板，防止因故障导致的智能终端无跳闸，然后再查明智能终端出现故障的原因并进行处理。

2.2.3交换机故障：若出现交换机故障，首先应根据GOOSE网络图、监控网络图等资料分析故障交换机造成的网络影响，然后判断故障交换机的类型，若过程层GOOSE网间隔交换机出现故障，影响到本间隔交换机构成的GOOSE链路，则可视为失去本交换机所连接的保护。

2.2.4过程层GOOSE网公用交换机故障：智能变电站过程层GOOSE网公用交换机故障会影响到母线保护、变压器保护、过负荷联切等公用设备。因此，当出现公用交换机故障时应首先根据交换枧所处网络位置以及网络结构，判断故障的影响范围，然后再对故障进行处理。

智能变电站异常情况下的系统维护除了注意异常设备故障及设备运行处理措施外，还应针对实际的设备故障情况，结合监控资料全面分析异常信号及正常信息，然后根据设备的实际情况进行故障诊断，从而迅速恢复故障设备，保证智能变电站的安全、稳定运行。

结语

智能变电站是智能电网发展的主要节点，主要通过数字化信息实现站内外的信息共享和互操作，数字化的一次设备、全数字化的二次设备、全站统一的通信标准平台是智能变电站具有三个关键特征。智能变电站的继电保护构成形态和运行模式发生了较大变化，其运行维护技术应针对正常运行及异常情况进行区别研究，在智能变电站正常运行时，应加强继电保护装置的维护，密切关注网络交换机和报文分析仪及变电站监控系统的运行情况；在异常情况下，则主要关注间隔合并单元故障、智能终端故障、交换机故障及过程层GOOSE网公用交换机故障，及时发现设备故障并进行检修与维护，保证智能变电站的安全、稳定运行。

参考文献

[1]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012（5）.

[2]夏勇军，蔡勇，陈宏等.110kV智能变电站继电保护若干问题研

究[J].湖北工业大学学报，2011，26（1）.

[3]赵曼勇，周红阳，陈朝晖等.基于IEC 61850标准的广域一体化保护方案[J].电力系统自动化，2010，34（6）：58-60.

[4]王宾，董新洲，许飞等.智能配电变电站集成保护控制信息共享分析[J].中国电机工程学报，2011（31）：1-6.

第7篇：交通安全与智能控制范文

1 智能交通信号控制

1.1 智能交通信号控制系统

随着经济的发展，汽车的数量不断增加，道路交通已经成为我国乃至世界各国都在大力解决的问题。道路交通是否通畅不仅直接关系着车辆的有效出行率，也关系着国民经济的运行效率。因此，道路的畅通，尤其是城市的道路畅通必须要采取有效的措施，努力做到最大限度地提高道路的使用效率，这是城市道路交通控制的重要内容。现代技术的不断发展，城市道路交通的控制，主要依靠智能交通信号控制系统。智能交通信号控制系统主要是指对交通信号的控制。城市交通信号控制主要依靠对交叉口处的交通信号灯进行有效控制。很大程度上保证行人和车辆的安全通过，并且减小交通压力。

1.2 智能交通信号控制机

在整个智能交通信号控制系统当中，起到关键作用的是智能交通信号控制机。智能交通信号控制机是通过利用一种实时的操作系统对交通信号进行智能控制的技术。它采用了智能控制，利用先进的操作系统，结合我国道路交通安全情况，对交通进行实时控制和管理。智能交通信号控制机的作用和功能较为强大，可以为交通管理提供各种各样的完备的交通控制方式，即根据不同的情况，对道路交通实现有效的控制。智能交通信号控制机内部设置了功能强大的计算能力，可以对复杂的情况进行操作运算。

智能交通信号控制机，采用模块化设计，其内部由不同的板块设计，结构较为复杂。一般情况下，智能交通信号控制机主要有以下几个板块：主控模块、灯控单元、通信模块、检测单元、系统供电、功能扩展等部分。每个板块的作用和原理各部相同，各个板块通过相互协调和作用达到对交通的智能控制作用。主控板块主要是加强交通信号控制机的性能和扩展性，灯控单元主要是接收控制单元的指令，对交通灯的状态进行有效控制。通信板块主要是对信息进行上传下达，供电部分主要包括电源开关、电源保护等模块，主要功能是为智能交通系统提供电力。

2 智能交通控制机设计

2.1 设计思路

目前来看，智能交通信号控制机，是我国实现交通控制的最佳途径之一。因此，必须要对智能交通控制机进行更加有效地完善和设计。智能信号机目前主要是用来控制道路交叉路口的，是整个智能交通控制系统的重要组成部分。我国目前的道路交通控制主要是对两部分进行控制。一部分是机动车和非机动车，一部分是行人。因此，在设计智能交通控制机时，必须要将两者进行有效地调控，才能实现对整个交通的有效控制。在机动车和非机动车部分，交通控制机需要满足机动车的左右转弯、直行，同时在此期间还要对行人进行有效分流，主要通过红、黄、绿三色交通灯实现。而行人部分主要是通过红、绿两色灯进行控制。除此之外。智能交通控制机的一个重要作用就是要实现对道路交通，以及车流信息进行实时监测，明确道路交通情况，从而合理安排和规划交通信号灯，控制好车辆和行人的流动速度和方向。最终实现道路交通通畅。

智能交通控制机除了要满足在道路交叉路口的有效控制和协调，还必须要与一定区域内进行协调一致。因此，智能交通信号机必须具有联网的功能，通过实现网络互相连通，各个交叉路口可以清楚地了解到区域内部的交通情况，及时采取合理的措施，满足当前的交通情况。

2.2 软、硬件设计

2.2.1 智能交通信号控制系统的软件设计

智能交通之所以能够实现并得到有效的完善设计，主要是依赖于技术的进步。尤其是互联网的利用，使得智能交通控制的范围得以扩大，速度得以提升。因此，在对智能交通控制机的设计过程当中，智能交通信号系统的整体核心就在于软件的支持与设计。软件的完善不仅能够实现对区域内的交通情况进行实时监测，更能够在第一时间内做出最佳反应，进而提出有效的措施。实现软件设计主要有以下几个方面。

（1）为道路交通提供详细全面的数据，智能交通控制机所提供的有效数据，是道路交通管理者进行道路交通管理工作的直接依据，通过这些数据交通管理人员可以对其进行分析，通过指挥协调，从而确保整个道路的通畅。

（2）智能交通控制机可以对道路信息和数据进行间断性地实时更新。数据的提供情况通常显示的只是某个时间点的交通情况，但是实际上道路交通情况复杂多变，每分钟的情况，甚至每秒钟的情况都不尽相同。因此，智能交通控制机必须具有实时更新数据的功能。

（3）软件的设计必须要硬件相匹配，通过软件的操控功能对各个硬件板块进行有效操控，不仅能够保证智能化交通信号控制系统正常、快速地工作，同时也减少了大量的人力劳动，提高了工作的整体效率，最大程度上实现了道路的有效通行率。

2.2.2 智能交通信号控制系统的硬件设计

如果说在智能交通信号控制当中，软件是心脏的话，那么硬件就是组成智能交通信号控制的各个有机组成部分，与软件相互配合，才能达到最终的功能。智能交通信号控制系统的硬件部分作为软件的载体，必须要在结构和功能上都具备强大的功能。因为智能交通信号控制机有许多不同的板块，但是每个板块的功能是各部相同的。因此，在硬件设计过程中，必须要明确各个板块的功能，分清主次，才能到达最终的目的。而在各个板块当中，主板是所有硬件的核心，主板的设计成功与否直接关系着硬件的运行状况。主板需要通过对不同模块的操控，最终实现对智能交通信号控制机的各项功能进行控制。

3 结语

智能交通控制机的设计与完善，关系着整个交通状况和城市发展速度，因此，必须要做好各个板块相互配合，软硬件相互协调。这是智能交通系统完善的重中之重。

（通讯作者：胡海兵）

参考文献

[1]宁恒宗.论城市智能交通控制系统[J].广东科技，2007（3）：300-301.

[2]郑建霞.新型智能交通信号控制机[J].西南民族大学学报，2003（4）：474-476.

第8篇：交通安全与智能控制范文

关键词：电力系统；智能终端；安全挑战与风险；安全防护

0引言

为应对全球节能减排、能源综合利用效率提升的挑战，发展能源互联网成为推动后危机时代经济转型、发展低碳经济的重要手段[1]。能源互联网的建设使得现代电网向开放、互联、以用户为中心的方向发展，实现多类型能源开放互联、各种设备与系统开放对等接入。2019年，国家电网有限公司提出了“三型两网”的战略发展目标，在建设坚强智能电网的基础上，重点建设泛在电力物联网，以构建世界一流能源互联网。泛在电力物联网将充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造电网状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的能力。泛在电力物联网的建设主要包括感知层、网络层、平台层、应用层4个部分，其中感知层重点实现终端标准化统一接入，以及通信、计算等资源共享，在源端实现数据融通和边缘智能。在此背景下，智能表计、新一代配电终端、源网荷友好互动终端、电动汽车充电桩等多类型电力系统智能终端在电网中得以广泛应用[2]，成为连接电力骨干网络与电力一次系统、用户的第一道门户。电力系统智能终端作为能源互联中多网“融合控制”的纽带节点，实现了电网监测数据的“本地疏导”以及电网对外控制的“功能聚合”[3]，其安全性直接关系到电网的安全稳定运行，研究电力系统智能终端的信息安全防护技术意义重大。

针对电力系统信息安全防护问题，自2002年起中国提出了以网络边界隔离保护为主的电力二次安全防护体系[4]，有效保障了电力监控系统和电力调度数据网的安全稳定运行。电力二次安全防护体系制定了“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的安全防护策略，重点强调了通过内网隔离保护的方式确保电力二次系统的安全防护[5]，然而对新形势下电力系统智能终端的安全防护并未考虑。一方面，与传统信息安全相比，泛在电力物联网中各环节数亿规模终端具有异构与分散特性，后天标准化的终端自身安全防护理论与技术难以获得，如何兼顾实时性和安全性双重约束进行电力系统终端自身安全防护成为需要考虑的问题，电力系统智能终端自身安全性保证需求迫切。另一方面，随着泛在电力物联网建设推进，电力系统智能终端广泛采用无线传感网络等公共网络与电网主站系统进行通信[6]，在电力二次安全防护体系隔离保护边界外形成具有泛在互联、开放共享特性的边缘计算网络。这必然会将网络攻击威胁传导至电力系统本体，使得因网络攻击造成的大停电风险陡增。

为应对以上安全威胁，2014年国家发改委和能源局了《电力监控系统安全防护规定》[7]，要求电力生产控制大区设立安全接入区，对使用无线通信网等方式纵向接入生产控制大区的电力系统智能终端进行网络隔离。因此，在当前网络攻击手段呈现高级定制化、特征不确定化的严峻形势下，如何解决异构多样、数量庞大的电力系统智能终端边缘接入过程中的网络攻击实时监控发现和防渗透成为需要考虑的另外一项重要问题。

为此，本文围绕电力系统智能设备安全互联需求，首先分析电力系统智能终端业务特征和信息安全风险，明确电力系统智能终端信息安全防护特性；在此基础上，本文总结提出了电力系统智能终端信息安全防护面临的关键技术问题；然后，设计构建了覆盖芯片层、终端层、交互层的电力系统智能终端信息安全防护研究框架；最后，对电力系统智能终端信息安全防护关键技术进行了展望。

1电力系统智能终端信息安全风险

近年来网络空间安全事件频发，部级、集团式网络安全威胁层出不穷[8-10]。电力等重要基础设施领域成为“网络战”的重点攻击目标之一，信息安全形势异常严峻[11]。2010年“震网”病毒事件中，西门子可编程逻辑控制器(PLC)终端受病毒攻击导致1000多台离心机损毁，使得核电站瘫痪。2015年乌克兰停电事件，以终端为攻击跳板瘫痪电力控制系统导致，成为全球首例公开报道的因黑客攻击导致大范围停电事件[12]。以上事件均表明，电力系统智能终端已成为攻击电网的重要目标和主要跳板[13]，面临着严峻的信息安全风险。本文从信息安全防护的保密性、完整性、可用性3项重要目标角度出发[14-15]，结合电力系统智能终端的组成结构和业务特征对信息安全风险进行分析，具体涉及芯片层、终端层、交互层3个方面，如图1所示。

1)芯片层：电力系统智能终端芯片自主可控性和安全性不足，在非受控环境下面临后门漏洞被利用风险。

2018年Intel芯片漏洞事件，爆出Intel芯片存在融毁漏洞以及幽灵漏洞，利用该漏洞进行攻击，可获取用户的账号密码、通信信息等隐私，智能终端均受波及，电力系统智能终端芯片同样面临漏洞、后门隐患的巨大问题。随着电力系统智能终端的开放性逐渐增强，与外界交互范围逐渐扩大，电力系统智能终端芯片安全性的不足逐渐凸显，主要表现在电力系统智能终端芯片自主可控程度低、芯片安全设计不足，导致当前电力系统智能终端存在“带病”运行，漏洞隐患易被攻击利用造成安全事件。为此，需要在芯片层面提高电力系统智能终端芯片的安全性，从芯片层面提高电网的安全防护能力。

2)终端层：异构电力系统智能终端计算环境安全保证不足，存在终端被恶意控制破坏的风险。

据数据统计表明，目前中国电网已部署各类型电力系统智能终端总数超4亿，规划至2030年接入各类保护、采集、控制终端设备数量将达到20亿。各类电力系统智能终端覆盖了电力“发电、输电、变电、配电、用电、调度”等各个环节，终端形态各异且业务逻辑差异巨大。终端复杂多样的嵌入式硬件计算环境、异构的软件应用环境和多类型私有通信协议等特性，使得其安全防护尚未形成统一标准。各类终端安全防护措施和水平亦参差不齐，在面对病毒、木马等网络攻击时整体安全防护能力薄弱。同时，电力系统智能终端在研发、生产、制造等环节无法避免的漏洞后门隐患也存在被攻击者利用的巨大安全风险。随着电力系统智能化水平的不断升级，各类型电力系统智能终端越来越多地承载了大量异构封闭、连续作业的电力生产运营应用，运行可靠性、实时性要求较高。电力系统智能终端一旦遭受恶意网络攻击，将可能导致终端生产监测信息采集失真，甚至造成终端误动作引发停电风险，传统事后响应型的终端被动防护技术无法满足电力安全防护的需要。因此，确保电力系统智能终端软硬件计算环境安全的标准化防护技术，以及事前防御型的主动防御技术研究需求迫切。

3)交互层：电力系统智能终端广泛互联互通导致网络开放性扩大，引入网络攻击渗透破坏风险。

泛在电力物联网的建设，其核心目标是将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备，以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇，提供价值服务。因此，泛在电力物联网环境下的电力系统智能终端将广泛采用电力无线专网、NB-IoT、北斗定位、IPv6和5G等无线、公共网络与电网主站系统进行通信，使得电力系统智能终端的通信交互形式将呈现数量大、层级多、分布广、种类杂等特点，极大地增加了遭受网络攻击的暴露面。无论是电力系统智能终端，还是主站电力系统，被网络攻击渗透破坏的风险均进一步增大。在当前网络空间安全异常严峻的形势下，新型网络攻击手段不断衍变衍生，呈高级、定制化、持续性发展，尤其是面向工控环境的攻击更具有高度定制化、危害大的特点，使得电力系统智能终端通信交互过程中面临着新型网络攻击被动处置的局面。例如在乌克兰停电事件中，黑客通过欺骗电力公司员工信任、植入木马、后门连接等方式，绕过认证机制，对乌克兰境内3处变电站的数据采集与监控(SCADA)系统发起攻击，删除磁盘所有文件，造成7个110kV和23个35kV变电站发生故障，从而导致该地区发生大面积停电事件。

综上可知，电力系统智能终端面临的芯片层、终端层信息安全风险主要由终端芯片、计算环境安全性不可控和漏洞被利用等原因造成，可归纳为终端“自身安全”问题。交互层信息安全风险产生的原因主要为电力系统智能终端在互联接入过程中存在被渗透攻击可能性造成的，可归纳为“攻击防御”问题。

2电力系统智能终端信息安全防护技术问题剖析

为了解决电力系统智能终端“自身安全”和“攻击防御”问题，国内外学者开展了诸多信息安全防护技术研究，主要从传统信息安全的角度探索密码技术在终端自身数据保护、通信协议安全、安全接入传输方面的应用[16]。然而，受制于当前中国的芯片自主可控水平限制，以及电力系统智能终端异构多样的复杂计算环境和高安全、高实时运行特性限制，加之网络攻击特征不确定的混合约束，电力系统智能终端的整体安全防护尚存在待突破的技术问题，具体如下。

1)技术问题1：覆盖电路级、CPU内核及片上内嵌入式操作系统的芯片全通路安全防护机制及适应各类异构终端的普适性主动免疫问题。

根据安全风险分析可知，解决电力系统智能终端“自身安全”问题，必须实现芯片安全和终端计算环境安全。

在电力系统智能终端芯片层，面临的安全隐患表现为芯片各层次防护理论和技术无法满足安全需求。然而，当前电力系统智能终端采用了大量先进工艺条件制造的芯片，此类芯片主要由国外掌控，自主可控程度很低，其安全性保障技术更是存在空白。随着中国自主先进芯片技术发展，电力系统智能终端芯片在实现自主可控的同时应充分考虑芯片的安全防护，同步设计、同步发展。首先需从芯片设计理论的安全建模方面进行技术突破，确保理论层面的可证明安全。其次，应突破电路级、CPU内核以及片上内嵌入式操作系统等芯片核心组件的安全防护技术，从而构建芯片全通路安全防护技术体系。在电力系统智能终端计算环境安全方面，由于电力系统智能终端异构多样、资源受限、长期运行，传统终端被动式、个性化安全技术无法适用。因此需开展结合芯片层面的终端安全技术研究，构建适用于电力系统智能终端不同硬件架构、不同系统环境、不同应用环境的标准化安全防护框架，且能够在网络安全事件发生前、发生时确保终端计算环境的安全性和完整性，最终形成电力系统智能终端的普适性主动免疫技术体系。

2)技术问题2：攻击特征不确定、终端/业务/网络强耦合条件下，终端安全状态建模、精确感知及威胁阻断问题。

解决电力系统智能终端“攻击防御”问题，重点需突破电力系统终端远程接入交互过程中的攻击监测和防渗透技术。然而，电力系统智能终端点多面广、业务系统专业性强、互联网络组成复杂度高，且三者间相互耦合，而针对电力系统的网络攻击呈现定制化、隐蔽化和高级化等特点，难以清晰描述基于零日漏洞的高级持续性网络攻击的机理和特征，不同电力系统智能终端、系统、网络在攻击下的表现不一，因此无法单一根据攻击特征进行识别和阻断。传统监测手段缺少对电力业务场景的安全建模，监测数据源仅涉及CPU内存等基础资源状态和基础网络流量，未面向电网业务流、专用协议和应用特征进行深度监控与分析，难以精确、深入地感知电力系统智能终端系统安全状态，需要探索终端安全精确感知与攻击阻断技术。同时，在电力设备广泛互联后，边缘侧安全防护能力不足，需突破混合电力业务可信边缘接入与多级安全隔离技术。

3电力系统智能终端信息安全防护技术研究思路

针对电力系统智能设备安全互联的需求，以解决电力系统智能终端“自身安全”和“攻击防御”问题为核心，本文提出了覆盖“芯片层、终端层、交互层”的3层安全防护研究脉络，构建电力系统智能终端安全防护技术研究模型，如图2所示。

具体来说，首先需解决“覆盖电路级、CPU内核及片上内嵌入式操作系统的芯片全通路安全防护机制及适应各类异构终端的普适性主动免疫问题”，从芯片层安全和终端层安全开展关键技术研究，以确保电力系统智能终端自身安全。在芯片层，需开展芯片电路级安全、专用CPU内核、片上内嵌入式操作系统安全等3方面技术研究，为电力系统智能终端计算环境安全提供满足安全性、实时性要求的电力专用芯片，为终端主动免疫能力构建提供基础。在终端层，需从终端计算环境安全、应用安全、通信安全角度，重点研究具有主动免疫能力的电力系统智能终端内嵌入式组件和控制单元技术，并研制具备主动免疫能力的电力嵌入式组件、控制单元和终端。芯片层研究和终端层研究的成果共同解决终端主动免疫问题；同时，终端层将为交互层提供终端安全监测数据，并向交互层终端边缘接入防护提供业务场景和接入需求。

在此基础上，为解决“攻击特征不确定、终端/业务/网络强耦合条件下，终端安全状态建模、精确感知及威胁阻断”的问题，需从交互层安全开展关键技术研究以确保外部攻击防御。具体来说，面向主动免疫终端的互联应用场景，研究提供网络监控防御和安全交互保障技术；从终端状态感知、攻击识别、威胁阻断等3个监控与防渗透必要环节，研究终端、业务、网络多维融合状态感知、关联电力业务逻辑的深度攻击识别、终端网络联动的威胁阻断技术，实现终端安全威胁精确感知与阻断，为电力系统智能终端提供网络攻击防渗透决策控制服务。同时，研究电力系统智能终端的统一边缘接入场景安全防护，为终端的边缘接入安全、数据安全和隔离保护提供技术支撑，为具有自免疫能力的电力系统智能终端的边缘接入提供安全传输通道。

4电力系统智能终端信息安全防护关键技术

下文将从芯片层、终端层、交互层等3个方面对电力系统智能终端安全防护需突破的关键技术展开阐述。

1)芯片层安全防护关键技术：芯片电路级可证明安全防护技术和内核故障自修复技术。

针对复杂环境、先进工艺条件以及新型攻击模型带来的一系列芯片安全问题，研究覆盖电路级、CPU内核以及嵌入式操作系统的具有完全自主知识产权的电力芯片安全技术[17]。满足电力系统终端对电力专用芯片的高安全、高可靠、高实时性要求。

首先需要进行芯片级安全防护理论研究，针对集成电路器件的信息泄露产生源问题[18]，具体理论研究方法为：研究先进工艺下电流、光、热等物理信息的产生机理[19]，掌握其内在物理特性和工艺间的关系；分析芯片电路元件的组合物理特性，以及多元并行数据在信息泄露上的相互影响；在芯片内部特征差异和外部噪声环境下，研究先进工艺下电力专用芯片物理信息泄露的精准建模方法，构建普适性物理信息泄露模型；研究可证明安全的泄露信息掩码、隐藏技术以及抵御高阶分析和模式类分析的防护技术，提升芯片安全设计理论与方法；研究层次化芯片安全防御体系架构。通过研究芯片运行电磁环境监测、运行状态监测、多源故障检测技术，实现芯片的环境监测和内部监测。研究CPU指令流加密和签名、平衡电路构建、数字真随机数电路等技术，实现芯片内部数据的存储加密、总线扰动、电路掩码。提出可证明安全的自主知识产权芯片电路级防护方法，满足电力专用芯片的高安全要求。

在理论研究基础上，需基于可证明安全的芯片电路级防护方法进行芯片电路级防护实现技术研究。首先，基于自主知识产权的CPU架构，研发带有高安全、高可靠特性的CPU内核，并对以上技术进行仿真验证，研究形成CPU内核故障自修复技术，满足电力专用芯片的高可靠性要求；然后，确定仿真验证可行性，并采用以上关键技术研制低功耗、高速特性的电力专用芯片，开发适用于电力应用的片上内嵌入式操作系统，满足电力专用芯片的高实时性要求。

最后，对研制的电力专用芯片和内嵌入式操作系统进行全套模拟测试，以确定满足后续电力智能终端的开发应用。通过芯片层安全研究方法确保电力专用芯片满足安全防护要求，实现功耗电磁隐藏、数据命令掩码、电路屏蔽，以抵御模板攻击、电磁注入攻击等新型信道攻击、故障攻击、侵入式攻击。具体研究框架如图3所示。

2)终端层安全防护关键技术：融合可信计算和业务安全的异构智能终端主动免疫技术。

针对电力智能终端异构、资源受限条件带来的终端易被恶意控制和破坏的风险，提出研究融合可信计算和业务安全的异构智能终端主动免疫技术。首先，根据电力多场景业务应用情况，分析各类电力系统智能终端的安全防护需求，提取异构智能终端的主动免疫需求特征；然后，根据异构终端的主动免疫需求特征，研究建立适应电力系统智能终端的普适性主动免疫安全架构。①在硬件安全架构技术研究方面，针对电力终端特性研究基于电力专用芯片的电力终端可信根[20]，实现对电力终端操作系统、业务应用程序的可信量度，保证终端状态的可信[21-22]；设计以可信根为基础、以嵌入式微控制单元(MCU)为应用的终端可信逻辑硬件架构，研究端口安全访问机制和接口驱动安全机制，实现终端的主动免疫能力。②在软件架构技术研究方面，针对电力终端在数据交互、访问机制、检查机制、审计机制方面存在的漏洞，研究数据安全保护机制[23]，保证各个应用和各部分数据的独立安全；研究满足电力系统需求的安全访问控制机制，外层访问和软件平台之间的安全检查机制；研究适应外层、软件平台访问的安全访问审计机制。

在电力系统智能终端普适性主动免疫安全架构基础上，为实现终端计算环境安全、业务应用安全和对外通信安全，提升多种场景下异构电力系统智能终端的安全防护能力。需开展系统安全访问、数据安全保护、信任链构建、可信量度与可信管理、可信证明与可信证据收集、数据安全交互、核心功能保护、快速恢复及通信完整性保护等方面的关键技术研究，建立适应电力系统异构终端的普适性主动免疫体系。具体研究框架如图4所示。

3)交互层安全防护关键技术一：面向不确定攻击特征的终端威胁精确感知与阻断技术。

针对电力终端接入和互联过程中的攻击监测、异常处理与安全防护需求存在的问题，研究基于“异常监测—阻断响应—安全防护”的交互层安全技术。

首先，研究多级分布式监测与防渗透架构，构建监测布点机制和终端防渗透模型：①针对典型电力终端业务场景，分析不同场景的脆弱性和安全威胁，研究基于业务场景的终端网络渗透路径；②对终端系统中已有的安全防御措施进行建模；③综合防御模型与终端网络渗透路径，形成不同业务场景的监控与防渗透模型。

其次，针对网络渗透攻击特征的不确定性，需研究终端、业务、网络多维融合安全状态建模与感知方法，建立各维度安全状态基准，采用异常特征抽取技术获取各类攻击和异常特征的映射关系，反向推导可能发生的渗透攻击，实现异常识别。在终端安全状态感知方面，需分析多源异构嵌入式电力智能终端硬件资源、可信模块、配置文件、关键进程等运行状态特征，构建面向终端状态异常行为的分类和诊断模型，实现对多源异构终端的有效异常感知。在业务安全状态感知方面，开展基于协议深度分析的业务异常感知的研究。分析电力协议的格式规范、业务指令特征和操作逻辑，对协议进行深度解析并提取指令级特征[24]；分析单一数据报文的合规性，识别畸形报文；分析组合数据报文，还原业务操作行为，实现对违规行为的异常感知。在网络安全状态感知方面，从通信路径、通信频率、流量大小、流量类型等多维角度分析电力终端流量特征[25]，并融合归一化处理，以自学习的方式确定行为基线，实现流量异常识别。

在此基础上，针对电力系统遭受渗透攻击后的准确有效响应需求，结合各类电力系统业务场景，研究基于特征提取和模式识别的攻击关联分析方法，构建概率关联模型和因果关联模型，对攻击特征进行关联分析[26]，作为攻击识别技术的支撑基础。对具有较显著特征的攻击行为，构建多模式快速匹配模型，实现攻击的快速匹配识别，对特征相对不很显著的复杂攻击行为，利用机器学习，实现攻击的有效检测。

最后需研究防渗透策略管理和隔离阻断技术，形成网络和终端设备的策略下发、执行和优化等综合管理方法；对于被入侵的高风险终端，产生终端隔离策略或网络阻断策略，对于受影响终端，生成风险规避策略。并需要研究策略优化、冲突检测、冲突消除算法，实现融合“终端隔离”与“网络阻断”的多层协同防御策略，最终基于攻击危害评估的隔离阻断技术实现攻击的抵御和消解。具体研究框架如图5所示。

4)交互层安全防护关键技术二：电力系统智能终端互联场景下终端边缘安全接入和混合业务隔离保护技术。

首先研究电力系统智能终端边缘接入体系架构和安全防护体系，为电力监控系统、智慧能源系统、能源计量系统的终端互联安全提供基础支撑。

在此基础上，针对电力系统智能终端互联、混合业务统一接入场景下，海量多样化终端的合法快速接入认证问题，需采用分布式授权接入控制、轻量级验签等方法，研究快速接入认证技术；在轻量级公钥、私钥研究的基础上，提出轻量级签名算法以及公钥对生成算法[27]，通过软硬件结合方式构建轻量级的验签体系，支撑系统的实时验签处理。实现终端分布式授权和高速安全接入认证。同时，需针对不同边缘侧业务、环境、时间、跨度，实现不同安全需求的边缘侧认证授权技术，即在知识库、规则库构建的基础上，基于自学习方法构建完整的电力系统边缘计算认证因子体系[28]，实现多种认证因子共存的“白名单”最小化授权认证。

针对边缘接入过程中的数据安全防护问题，需研究轻量级密钥更新和数据安全处理与质量保障技术，实现全实时数据安全防护。首先设计密钥管理、协商、更新机制，重点研究混合业务分级分类安全存储、高速接入场景动态协调存储方法，满足数据高速增量存储。在此基础上，研究高性能的安全多方计算方法，实现实时数据流的安全、高速处理和隐私保护，在计算能力和带宽约束条件下解决数据篡改、数据失真等安全问题，并在边缘计算能力和带宽约束条件下实现数据清洗、融合、治理，定量化提升数据质量。

最后针对多业务互联过程中的业务隔离困难的问题[29]，需结合资源虚拟化调度和切片技术，研究多业务安全隔离技术，选择合适的切片粒度和生命周期，平衡切片的灵活性和复杂性，实现多业务共享资源的切片式安全隔离，支持混合业务可信敏捷接入与多级安全隔离。同时为了确保业务连续性不受影响，充分利用不同通道的优势，需采用通道切换的方法进行多模通道自动倒换，实现通道使用优化，提高业务接入和备份能力，确保业务状态不中断。具体研究框架如图6所示。

5电力系统智能终端信息安全防护能力测试验证技术

电力系统智能终端信息安全防护需要多方面的关键技术，目前国内外尚无适用于电力系统智能终端业务环境的安全性测评验证技术。本文尝试从安全防护技术集成优化、实验室测试验证、多业务综合试验验证等3个方面，对电力系统智能终端信息安全防护技术有效性进行分析和展望。

1)安全防护关键技术集成优化。电力系统智能终端安全防护涉及了芯片层、终端层、交互层3个方面，相关技术在应用过程中需兼容电力不同业务系统应用场景、防护要求及措施的差异。同时，需要兼顾与各业务系统在功能模型、性能指标、安全策略等方面的匹配性，考虑与已有防护策略的优化集成应用需求，以支撑芯片层—终端层—交互层安全防护技术的整体研发与应用。

2)安全性实验室测试验证。为满足电力系统智能终端信息安全防护技术有效性验证需求，需基于电力业务系统运行场景模拟，研究安全防护能力的实验室测试技术，构建终端安全性检验测试平台，实现安全功能符合性、穿透性测试。此外，需研究考虑不同攻击密度、攻击特征及目标定位的攻击用例，构建安全攻防验证平台，实现主动免疫电力系统智能终端及安全监测与防渗透系统安全功能的有效性测试。

3)安全性综合验证评估。综合考虑实际业务环境中的负荷特点、供电可靠性要求等因素，在安全防护技术应用到生产环境后，为对相关安全技术有效性以及业务影响性进行测评验证。需考虑通过红队攻击和专家组验证等方式，采用终端自身攻击、纵向通信攻击、主站下行攻击等方式，验证主动免疫电力终端、终端安全监测与防渗透系统、边缘计算安全接入设备的安全功能有效性，并评估对业务系统实时性、正确性、可靠性等方面的影响及对现有防护体系的提升能力。

第9篇：交通安全与智能控制范文

1 引言

智能建筑技术是指通过建筑物的结构、设备、服务和管理，根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境，它是集现代建筑、现代通信网络、现代控制网络、Internet／In－tranet和现代计算机于一体的技术。

2 智能建筑的概念和系统结构

智能建筑的内涵实质就是：在建筑构架中，根据系统工程原理，适应特定人群的需求，融汇计算机技术、网络技术、自动化技术、生物技术、材料科学和环境科学所建立的舒适、环保、节。能、高效、安全、信息有效传递并可持续发展的人工环境。

3 几种新技术在智能建筑中的应用

3.1网络技术

随着光纤技术的发展，为智能建筑和智能家庭设备开创了一个新的网络时代。基于Web的Intranet网络技术正成为建筑物或企业内部的信息主干网的主流形式。智能建筑要求网络具有足够大的带宽和一定的服务质量保证，使得多媒体信息能够在用户浏览器平滑显示，Internet／Intranet为人们的信息交流和生活方式开创了一个全新的信息世界。

信息网络技术在智能建筑中的应用致使：①In－ternet／Intranet降低了人们和智能建筑内外部信息通信与信息、传播的成本；②采用开放的网络传输协信息系统软硬件投资和性能提升与维修成本；③提高建筑内管理工作人员的工作效率和管理水平，提高建筑物业管理层，制定管理方案和全局事件协同处理的工作能力；④可以实现远程监控和操作以及综合信息数据的访问；⑤能够增加通讯自动化控制系统与信息系统之间的信息与数据的交换能力，Internet／Intranet可通过防火墙实现无缝连接；⑥信息与控制系统集成可直接使用建筑物中的综合布线系统，网络互联与扩展很容易实现。

3.2无线局域网技术

无线局域网（Wireless LAN）的迅速兴起是因其结构简单，易于安装，主要部件是无线PC和个人计算机。无线局域网大致采用以下几种传输技术，其费用取决于不同技术制造的无线PC卡：射频技术RF（Ra－dio Frequency）、直接序列扩频技术DS（Direct Se－quence）、跳频扩频技术FH（Frequency Hopping）、红外技术IR（Infrared）、视频传输、漫射传输等。无线局域网与移动通信和卫星通信的结合将发挥更大的作用，因而其技术的发展正日益受到人们的关注和重视。

无线局域网技术在智能建筑中的应用包括：

①电子商务系统的应用：在智能建筑内进行电子购物等电子商务机无线局域网的连接；

②无线信号转发器的应用：在智能建筑内可实现移动电话、传呼机信号转发的功能；

③无线会议电视及视像服务：在智能建筑内通过无线局域网提供活动地点的会议电视、视像信号的传输、交互和接入服务；

④服务系统的应用：在智能建筑内的餐饮、娱乐、远程医疗诊断、家庭教育、市民求助等服务的无线局域网的连接。

3.3双向电视传输技术

信号传输技术是宽带网传输技术的关键。实现3种信号（有线电视信号、计算机信号和电话信号）在同一传输介质中的无干扰传输是采用双向传输方法。为了构成双向线路需要设置上行和下行线路。上行传输和下行传输技术的实现是采用频分多路复用和时分多路复用。上行传输的信号主要是计算机信号、有线电视模拟信号和电话语音信号，下行传输的信号主要是电视信号和数据信号。双向电视传输技术使智能建筑内的传统CATV网改造为可提供交互信息与数据传输的宽带高速网络，为未来智能建筑内实现电视网、计算机网、电话网的综合传输模式提供预留网络接口。

双向电视传输技术在智能建筑中的应用有：①数字或模拟电视点播；②交互式电子游戏；③提供宽带Internet／Intranet网络接入。

3.4家庭智能化技术

智能住宅的构想和构成来源于智能建筑。智能家庭网络是指信息家电和其它设备通过物理方式连接在一起，使之能相互通信，从而形成家庭式网络系统或家庭局域网。它的构建有利于信息家电的统一化、智能化管理。智能家庭网络技术把信息家电通过网络连接起来，能够方便地使用，提供更舒适、更安全、更高效的智能化，使人们的生活质量得以提高。

家庭智能化技术在智能建筑中的应用有：

①家庭安全预警系统：非法进入、发生火警、漏水、漏气、紧急呼救等自动报警；

②遥控家庭住处的电器：智能微波炉、智能吸尘器、智能冰箱、智能空调、智能电视等远程遥控；

③信息家电功能的升级：从厂家自动下载新的控制程序，实现信息家电功能的升级，实现远程家电故障诊断、维护；

④家电设备的网络控制：每个用户家电可以将自己的控制菜单公布到家庭网络上，从而可用TV、传真机、手持PC、可视电话和手机等实现对连入家庭网络的所有家电的控制。

3.5流动办公技术

流动办公就是利用虚拟技术提供虚拟的办公环境，它是网络技术、通信技术、可视技术以及家庭智能化技术的综合结晶。应用移动办公技术可以使家庭或异地的办公人员如同在自己的办公室里一样，可以随时随地的进入办公室的办公流程，及时处理文件和阅读资料；参加单位召开的电视会议，参与发言和讨论；以及通过家庭智能化技术，利用可视电话和可视手机对办公室内的设备和家中的电器设备进行遥控。

流动办公技术在智能建筑中的应用包括：

①多媒体电子邮件：通过E－mail智能传真和Netmeeting方式传发声音、图像、视频、音频信息和格式化文本；

②远程会议电视：通过B－ISDN或互联网络实现远程会议电视终端的接入；

③无线遥控：利用B－ISDN或Internet／Intranet网络实现利用可视电话或可视手机对办公室的设备或家用电器设备的远程遥控。

3.6控制网络技术

目前，控制网络技术正向体系结构的开放性与网络互连方向发展。开放性控制网络具有标准化、可移植性、可扩展性和可操作性。在计算机互联网络技术的推动下，控制网络要满足开放性的要求就必须走网络互连的发展道路，因而从现场控制总线走向控制网络是一个必然趋势。控制网络通常是指以对生产过程对象控制为特征的计算机网络。

控制网络技术在智能建筑中的应用包括：

①改善智能建筑内楼宇自控系统、安防监控报警系统、火灾报警系统、可燃气体泄漏报警系统等异构网络环境的控制与联动的结构。

②可以实现对智能建筑内设备、通信、管控的自动化远程监视和数据采集。

③有利于与综合分布应用系统、集成系统交互，智能建筑内的所有设备和安全监控信息均可以进入各种计算机平台（如Windows98／2000、Java）和桌面系统，以改进智能建筑内监控信息的利用，共享“群体环境”的综合数据集成。

④有利于对生活环境、状态和机电设备的运行过程进行检测、监视和控制。

3.7生物技术

随着生物技术的发展，很多智能化系统将会引进生物智能技术，绿色建筑的建设也将推动更多新领域新技术的发展。生物技术在智能建筑中的应用包括：①生物技术与建材的融合，使建筑物更节能；②环境检测技术。希望将来生物智能芯片的感知能力更接近于人，生物技术将对有害物的处理发挥功效；③生物智能将把建筑智能化提高到一个新的水准。

3.8智能卡技术

随着大规模集成电路技术发展，智能卡具有体积小、携带与使用方便、安全性与可靠性好等优势。目前，采用智能卡系统进行智能建筑的出入口管理、停车场管理、巡逻签到管理、商业消费与电子钱包物资管理、物业管理等重要部门人员进出情况管理都可通过智能卡实现。智能卡技术在智能建筑中的应用包括：

①出入口管理系统的应用：出入口管理应采用IC卡管理，对人员出入口通道、公寓总门的信息记录及电梯等实现出入口安全管理；

②巡逻签到管理系统的应用：通过智能卡记录保安人员定时或不定时地巡视，每个巡更点设有锁匙的按钮，巡更人员到达巡更点按下电钮，插入智能卡后，该系统自动记录、打印、存档，实现巡逻安全管理；

③停车场管理系统的应用：智能建筑内所有车辆（汽车、摩托车、自行车等），驾驶员持有一张编号、加密码的智能IC卡为门钥匙，合法插卡就通过，否则拒绝。

智能卡系统能够实现中文语言自动停车引导，自动收费，灯光引导出场，并自动生成档案文件，打印、显示；

④物业收费与管理系统的应用：该系统是以计算机网络为基础最先进入智能网络系统，实现水、电、气抄表自动化和实现各种费用结算的自动化，并提供电话查询、转帐及催款等一系列管理；

⑤人事考勤管理系统的应用：使用智能卡建立人员人事档案资料，记录人员考勤情况。

3.9可视化技术

可视化技术是指基于网络化的视像传输、交互和提供多媒体视像服务的技术。目前，在智能建筑内的数字视频点播和会议电视，均是采用可视化技术向建筑物内的网络桌面系统提供视像的传输、交互和服务的功能。可视化技术在智能建筑中的应用有：

①数字影视点播：向智能建筑内的网络桌面系统提供诸如电影、电视、远程教育和游戏等视像服务；

②会议电视：向智能建筑内的网络桌面系统提供点对点或网络形式的交互式多媒体影像的传输服务。

3.10数据卫星通信技术

直播卫星系统通信技术建立了一个以小型数据卫星站（VSAT）技术为主体，应用多路复接的卫星高速信道（IDR／MUX）帧中断交换技术为辅助，可以传输数据、图像、语言等内容的网络。由于DBS传输速率快，传输可靠安全、频带宽、容量大、信道误码率低、覆盖范围广，能实现高质量的宽频带通信，适用于移动通信，因而在无线接入中得到运用，其应用得到发展。同时可综合应用卫星多波束覆盖、星载处理技术、地面蜂窝移动通信和计算机软件技术。

数据卫星通信技术在智能建筑中的应用包括：①提供Internet／Intranet网络接入；②提供与B－ISDN网络的互联；③提供专业LAN网络的接入；④实现与移动通信系统的组合；⑤实现远程多点电视会议；⑥实现远程医疗诊断和远程教育。