基于端对端延时特性分析的智能变电站“四网合一”方案的探讨

随着变电站智能化水平的不断提高,智能变电站一体化信息技术的需求也越来越受到关注.首先介绍了现行智能变电站的通用结构,针对其信息共享不充分的问题提出了"四网合一"的方案.然后基于端对端延时特性分析对其可能的不同网络拓扑进行建模,并对不同数据包大小下各种拓扑的延时和相同数据包大小下不同拓扑的延时给出仿真结果.最后通过对仿真结果的讨论分析并综合实时性和可靠性考虑,对智能变电站"四网合一"方案做出选择.

基于OPNET的变电站端对端通信实时性仿真研究

首先介绍了OPNET网络仿真软件,在深入研究了变电站通信网络层次结构和通信数据流特点的基础上,利用OPNET建立了间隔层保护测控单元与变电站层监控设备及工程师站之间的数据通信仿真模型,具体研究了变电站保护测控信号端对端传输时延。通过分析得出了影响端对端通信实时性的主要因素;验证了高层协议对通信实时性具有重大影响;得出了考虑高层协议影响的变电站端对端通信实时性仍能够满足小于4m s要求的结论。

电网自动化系统网络端对端延时问题分析

电力系统继电保护对通讯数据传输的实时性要求较高,倘若端对端通讯的延时时间较长,一旦电网中有故障发生,继电保护装置不能及时响应,及时切除故障点,则很容易导致事故的扩大化,甚至造成设备的损坏和人员的伤害。笔者对继电保护设备和变电站本地监控之间通讯进行了研究,对影响系统中继电保护数据端对端延时时间的因素进行了分析,并针对这些问题提出了相应的解决方案。

变电站过程CAN总线时延特性分析

过程总线替代二次电缆连接是变电站自动化技术未来发展的重要趋势。采用过程总线首先需定量分析信息在网络上传输的端对端时延,判断其能否满足变电站自动化功能对信息传输提出的实时性要求。文中分析了变电站过程总线数据流特征和控制器局域网(CAN)总线网络行为,综合考虑了网络传输时延和端系统处理时延对信息端对端时延的影响,建立了变电站过程CAN总线实时性能分析模型;借鉴实时调度的基本理论和分析方法,提出了任务和信息联合调度的方法,推导出了过程层CAN总线端对端时延的解析表达式,为定量分析系统性能提供了理论依据。

基于时延敏感无线传感器网络的最优任播算法

任播技术应用在基于休眠唤醒机制的无线传感器网络(WSN)中可以改善其时延较长的问题,但以往技术是针对每一跳候选节点的休眠时延进行优化的,该策略在端对端时延上往往并不最优甚至有时效果很差。针对端对端时延问题提出基于时延敏感WSN的最优任播算法。协议中基站采用AODV多路径路由协议获取任播路径信息,采用遗传算法进行最优化计算,并将所得各节点至任播组最优任播路径的信息返回给各节点。该算法具有自适应调节任播路径和全局优化的特点。实验数据表明,与以往算法相比,该算法可以更有效地降低端对端时延。

多帧确认及虚拟载波侦听的水声MACAW协议

为提高水声通信网络吞吐量并降低端对端时延,针对水声信道低质量和高延迟的特点,对MACAW协议作出了改进。改进一是采用多帧确认,一次握手期间进行多帧数据传输;改进二是采用虚拟载波侦听,在对接收到的信息进行分析的基础上判断信道将被占用的时间。通过使用OPNET有限状态机形式建立改进的MACAW协议规范与相关算法模型,仿真结果表明该协议能在水声环境下取得优良的吞吐性能和较低的端对端时延。

面向时延约束的多跳自组网络性能建模分析

由于无线信道的复杂特性,使得无线多跳自组网在实际应用中的可靠、可用性和实时性均难以得到有效保障.对此,提出了面向时延约束下最大化带宽利用率的集中式多跳自组网络协议参数设计策略.基于无线多跳网络集中式通信调度机制,在网络参数、业务参数、协议参数的基础上充分考虑信道参数带来的影响,建立端对端时延模型和带宽利用率模型.数值仿真结果表明,集中式调度机制更适用于节点规模较小的多跳自组网络.基于上述模型增加时延约束确定网络规模,以最大化控制时隙利用率为目标设计协议参数,使网络带宽利用率在满足时延约束的前提下最优.

队列长度动态加权公平调度算法在列车网络中的应用

在列车控制与网络服务(train control and service network,TCSN)中,根据列车网络的特点,在分析加权公平队列调度算法(weighted fair queuing,WFQ)的基础上,提出了一种基于队列长度的动态加权公平队列调度算法(dynamic weighted fair queuing based on queue length,DQLWFQ)。该算法根据不同业务队列中的数据包数量,依据队列的优先级采用动态权重调整策略,在每一次更新时间内对队列进行重新赋权值调整,使得数据传输能够高效进行。最后利用仿真软件NS2对正常和有突发的两种情况分别在WFQ与DQLWFQ算法下进行对比,结果表明改进的算法无论是在正常还是有突发业务流的情况下,均在降低重要业务的时延与丢包率上有显著改善。

基于大数据日志管理系统的研究与实现

云计算技术使软件和硬件资源的共享成为现实,用户的设备投资和管理投入大大减少,越来越多的应用系统在云平台上部署。云计算可以根据用户需求提供资源,资源实行动态分配,不仅会丢失应用程序日志,分布式日志是访问也不方便。而日志信息对于系统的运行和维护具有重要的参考价值,因此,对云平台的日志进行统一管理是十分必要的。本文则基于大数据云计算的背景,对日志管理系统进行了研究。

IEC60870-5-104协议的实时性能分析

针对IEC104协议的实时性,分析报文传输的流程延时及对以太网端对端延时的情况。通过OPNET网络仿真软件对不同参数和背景流量下的时延进行分析,提出相应的解决方法。