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【摘要】本文就提高計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運行可靠性提出了一系列建議,來提高系統(tǒng)的運行質(zhì)量和效率。
【關(guān)鍵詞】計算機(jī)通信;控制系統(tǒng);可靠運行
1.保證計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠的基本理論
計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運行可靠性是信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)安全的基本保障。通常來說,系統(tǒng)運行防護(hù)主要包括通信安全、系統(tǒng)承載能力、抗干擾性和應(yīng)對病毒攻擊等的防御能力。計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)要求在整個通信網(wǎng)絡(luò)中,各節(jié)點、各部件需要正常運行來給用戶提供通信服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。量化可靠性主要在于系統(tǒng)運行并準(zhǔn)確達(dá)到運行目的的概率,這個概率的多少就是可靠性的直觀反映,計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠的基本理論就是要使這個概率提高并無限接近于一百。
2.影響計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠運行的因素
2.1系統(tǒng)內(nèi)部原因
計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的內(nèi)部原因,也就是設(shè)備原因。這一因素是影響可靠運行的最大因素,計算機(jī)通信控制系統(tǒng)依賴用戶終端和傳輸線路來形成完整的信息網(wǎng)絡(luò),對用戶終端進(jìn)行維護(hù)是長期的提高可靠性的工作,其電源電壓、信息處理器、集線器等多個設(shè)備的運行情況影響計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠運行,對設(shè)備的更新升級也是提高終端交換信息能力,提高運行質(zhì)量的必要途徑。
2.2外界傳導(dǎo)因素的影響
外界傳導(dǎo)因素主要是在傳輸過程中,電磁感應(yīng)對電源線路等的輻射影響。在計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的運行過程中,產(chǎn)生的傳導(dǎo)電流及高頻感生電流等通過電磁輻射影響系統(tǒng)的可靠運行。主要是通過各種方法來抑制傳導(dǎo)電流及高頻干聲電流以達(dá)到計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠運行的目的。
2.3計算機(jī)病毒的影響
這里的計算機(jī)病毒包括病毒入侵、木馬入侵、防火墻入侵、惡意程序、邏輯炸彈等多種計算機(jī)入侵方式。計算機(jī)入侵種類多樣,具有隱蔽性、繁殖性、傳播性、潛伏性和寄生性的特點,冒充合法用戶實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)入侵,在計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)方面,各類計算機(jī)入侵可能造成信息泄露、占用系統(tǒng)內(nèi)部資源、惡意消耗帶寬、惡意操作、嚴(yán)重的會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓等問題。
3.提高計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠性建議
3.1控制電源電壓波動產(chǎn)生的影響
計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的電源往往不是專用的,其他大型電設(shè)備的負(fù)載變化會引起系統(tǒng)電源劇烈的負(fù)載變化,在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生影響計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠性的不利影響。電源自身損耗也會影響穩(wěn)定電壓、影響系統(tǒng)的正常運行。首先要提高系統(tǒng)電源的質(zhì)量,供電電源的功率和電壓穩(wěn)定影響系統(tǒng)的運行,其中必須保證供電系統(tǒng)的功率因數(shù)要大于等于0.9這條線。其次,專用的電源供應(yīng)能可以規(guī)避其他大型電設(shè)備的電壓波動影響,對專用供電電源也要保證功率足夠和穩(wěn)定的電壓,同時要注意控制荷載,控制感性負(fù)載和容性負(fù)載在可操控范圍內(nèi)。在電源環(huán)境差的特殊情況,應(yīng)使用UPS規(guī)避不必要的風(fēng)險,穩(wěn)壓過程中不要使用變壓器方式,應(yīng)選擇在線式調(diào)壓器。
3.2控制電磁輻射的傳導(dǎo)影響
前文提到的外界傳導(dǎo)因素影響,主要表現(xiàn)為電磁傳導(dǎo)影響,減少傳導(dǎo)對計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的影響的措施如下。利用磁環(huán)抑制傳導(dǎo)電流,磁環(huán)抑制電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流的原理主要是,磁環(huán)在電源線穿過時,磁環(huán)可以當(dāng)做是一個等效串聯(lián)的可變電阻,其阻抗是角頻率的函數(shù),即F=f/(ω),顯然得到角頻率同阻抗值呈函數(shù)正相關(guān)。另外負(fù)載阻抗關(guān)系式為DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)],可以看出負(fù)載的大小影響磁環(huán)的抑制作用,那么在實際操作中,可以通過控制磁環(huán)的阻抗、電源阻抗、電源負(fù)載來控制電磁輻射的傳導(dǎo)影響。一般來說,磁環(huán)應(yīng)選擇阻抗值較大的,電源和負(fù)載的阻抗要盡可能控制在較低水平內(nèi)。另外,對于高頻段傳導(dǎo)電流來說,選擇金屬外殼的電源濾波器能有效抑制高頻感生電流,需要注意的是濾波器的性能問題,民用濾波器應(yīng)保證能適應(yīng)100khz-30mhz。
3.3控制直流電源電磁輻射的影響
跟隨電壓抑制器的介質(zhì)能夠有效吸收脈沖功率,條件在反向運用時,可以通過降低阻抗來承受高能量脈沖,同時將電壓箝位調(diào)至預(yù)定電壓值。這一操作能使直流電源產(chǎn)生的大脈沖電壓被吸收,減少了計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)在這一方面的風(fēng)險。利用無感電容器“隔直通交”的基本特性抑制高頻感生電流,把無感電容連接至每個集成電路的電源與接地之間,通過接地使感生電流傳導(dǎo),減少集成電路間的電磁傳導(dǎo)影響,從而保證整個系統(tǒng)的正常運行。
4.保護(hù)信號不受電磁輻射的干擾
在信號傳輸方面,磁珠是重要的影響因素,磁珠主要是抑制小阻抗值的電磁輻射,要根據(jù)信號選擇磁珠,保證磁珠不對信號頻率傳輸造成影響是主要原則。信號傳輸線的選擇推薦選用雙芯互絞屏蔽電纜,能有效屏蔽外部輻射。另外,采用光電隔離技術(shù)可以將系統(tǒng)前后級影響控制在最少
5.通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
在整個計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中,核心內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有利于提升計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的可靠性。在設(shè)計規(guī)劃初期就應(yīng)注重系統(tǒng)的容錯性和有效性,優(yōu)化結(jié)構(gòu)的連通性與直徑適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外在計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中,服務(wù)質(zhì)量也是必須要重視的因素,這就需要優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)的管理,以降低通信故障率、信息差錯率、丟失率。從某種意義上講,優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)先于硬件等硬維護(hù),沒有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理模式,硬件構(gòu)架再好,也難以保證計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的可靠性。
6.提高計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)容錯率
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中,多級容錯系統(tǒng)十分關(guān)鍵。隨著計算機(jī)系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展,結(jié)構(gòu)也變得不斷復(fù)雜,可能出現(xiàn)的故障點也在不斷增多,如果沒有多級容錯系統(tǒng)的支持,出現(xiàn)故障可能會影響其他部件的工作乃至整個系統(tǒng)的安全運行。采用多級容錯系統(tǒng),提高容錯率,允許龐雜的硬件單元中出現(xiàn)故障但不影響系統(tǒng)整體的運行,是提高計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運行的可靠手段。
7.結(jié)語
通過研究計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的基本理論,分析影響系統(tǒng)運行的不利因素,逐條提出操作性建議來達(dá)到提高計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可行性的目的。在實際情況中,還有很多技術(shù)能提高系統(tǒng)運行的可靠性,需要我們繼續(xù)研究和探索,尋求新的突破。
參考文獻(xiàn)
[1]袁小康.計算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運行可靠性的提升對策分析/《數(shù)字通信世界》.2015年6期.
作者:胡雅平 單位:國家新聞出版廣電總局694電臺
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