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0前言
目前,信息化时代的发展步伐在逐渐加快,计算机网络技术作为信息技术的重要组成部分,已经被广泛地应用在各行各业中,有效地促进了我国经济的可持续发展.计算机网络安全关系着企业的信息安全,而计算机网络的可靠性关系着企业能否正常持续地运行.所以,相关人员在使用计算机网络的过程中,要注重计算机网络的安全性和可靠性,让用户能够持续稳定地使用计算机网络.本文就计算机网络可靠性的相关内容进行简要分析.
1计算机网络安全存在的问题
1.1计算机网络操作系统存在漏洞
程序员在进行软件开发的时候会设置后门程序系统,以便后期对软件程序进行修改,但这完全可以成为非法人员攻击电脑的漏洞,导致文件泄漏或者丢失.尽管这些漏洞在系统升级的过程中是可以弥补的,但是一旦网络系统的可靠性不够,计算机网络的整个操作系统就会瘫痪.
1.2计算机网络操作系统的远程调用功能存在安全隐患
计算机网络操作系统可以提供远程调用功能(简称RPC),它可以将一台远程服务器中的信息数据调用出来,实现资源共享和信息通信.远程调用是在两种异型机器间进行,调用过程中有许多通讯环节,而这些环节恰恰就可以被人监控并利用从而导致一些安全问题的出现.
1.3计算机网络操作系统存在不合理的守护进程
计算机网络操作系统会有一些守护进程,它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件.守护进程是一种很有用的进程,能够完成许多系统任务,比如在计算机工作时会自动弹出一些窗口,这些窗口可以帮助用户屏蔽一些有害的病毒.但是,运行不必要或有漏洞的守护进程会给操作系统带来安全和性能上的影响,从而可能使整个系统受到攻击.
1.4计算机网络操作系统软硬件管理存在缺陷
计算机网络的操作系统本身就存在内存管理、CPU管理以及外设管理,这些管理系统中的任何一个出现问题,都会导致计算机网络操作系统瘫痪,而很多非法人员就是利用这些管理系统自身的缺陷来对计算机网络操作系统进行攻击,进而影响计算机网络的安全性和可靠性.
1.5病毒入侵
计算机病毒,是指编制或在计算机程序中插入的“破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码”,传播速度快,能够入侵并且吞噬电脑系统,导致计算机的各种性能下降或操作障碍,甚至使整个系统瘫痪,这样计算机网络的可靠性就会受到极大的威胁,给我们安全使用计算机带来危险.
2.1及时扫描修复系统存在的漏洞
只有及时修复系统漏洞,才能有效防止上网时被非法人员入侵.系统开发商一般每月都会发布最新的补丁,用以修复新发现的漏洞.补丁具有修复漏洞的重要功能,是保障电脑安全不可或缺的部分.用户可以借助网络安全软件“修复漏洞”功能,进行漏洞扫描和修复.
2.2合理设置访问权限和密码
在计算机网络上设置访问权限,访问者只有符合访问要求,才能够进入计算机网络系统进行访问,否则将不能够进入系统获取信息.这样才能有效保障计算机网络系统的信息安全,防止非法人士盗取重要资料和信息,提升计算机网络的可靠性.在设置访问权限基础上,还应设置密码对信息数据进行保护,使计算机网络系统只能允许指定的用户进入,这样就能有效防止非法用户进入系统破坏或者窃取信息,从而保证信息数据的完整性和安全性.
2.3合理选择守护进程规避安全隐患
有些重要的.守护进程是需要运行的,如crond、syslog、keytable、xinetd、kudzu、iptables等.而有些守护进程主要用于调试,如echo、echo-udp、daytime、daytime-udp、chargen、chargen-udp”等.守护进程中有些命令都是Berkley远程命令,如r命令,主要用来使一台计算机上的某个用户以相同的账号远程执行另一台计算机的一个程序,但是r命令已经被证实存在安全风险.对于确实需要的守护进程,应该尽量选用最新的版本程序,并做好安全防范工作.
2.4做好计算机病毒查杀工作
计算机病毒的危害非常大,它可以在不知不觉的情况下以最快的速度破坏计算机网络系统,所以要做好病毒查杀工作,可以在计算机上安装相应的杀毒软件以及修复软件,及时更新计算机网络,通过软件及时发现病毒和漏洞,并进行有效地杀毒和修复工作,保证计算机网络的安全,进而提高计算机网络的可靠性.
2.5提升防火墙功能
防火墙具有识别功能,设置防火墙能够让数据信息有选择地通过防火墙,只允许对计算机网络安全有利的信息进入防火墙,阻止有害的信息进入.防火墙也可以及时检查是否有危险性攻击,并有效拦截有害攻击.但是,随着人们对防火墙的要求越来越高,防火墙的这点功能远远不能满足市场需求,所以要提升防火墙功能,以保障计算机网络的可靠性.
2.6做好余度设计和容错设计的工作
要提高计算机网络的可靠性,还要做好余度设计和容错设计工作,确保在某一具体的领域内,所有的计算机都能成为互相的后备机,从而有效避免其中一台计算机出现故障,导致整个网络崩溃的现象发生.所以在设计计算机网络的过程中,要把计算机有效地关联起来,这样其中的一台或部分计算机出现问题也不会引起整个计算机网络的瘫痪,从而有效地提高计算机网络的可靠性,为企业正常、持续地运营提供保障.
2.7科学合理地融合高新技术
计算机网络的可靠性与计算机所使用的技术是息息相关的,因此在提高计算机网络可靠性的过程中,还要把信息化时代的高新技术科学合理地融合进来.例如:在设计计算机网络的过程中,可以适当地将略微超前的技术与设备引进来,从而提高计算机软硬件管理系统的环境适应能力,确保网络的可靠性和安全性.我们可以适当地保留传统的网络技术,这样可以避免使用新技术所带来的风险,让所设计的计算机网络有足够的扩充能力以及兼容能力,以便于提高计算机网络的可靠性,延长其使用寿命.
2.8与实际情况相结合
在提高计算机网络可靠性的过程中,要科学有效地与实际情况结合起来.对于计算机网络产品的选择,要根据实际的需要以及产品的具体性能来选择,性能最好的产品不一定是最适合的,所以要严格分析计算机网络的实际需要,然后与产品的特性相结合,设计出最适合的计算机网络.另外,在设计的过程中,还需要考虑到实际的规章制度,确保所使用的器件与所设计的系统能够兼容,进而提高计算机网络的可靠性.
2.9定期对计算机网络进行保养、维护与检修
在计算机网络的设计过程中,要尽可能地避免线路中断或者出现网络故障,同时还要有效地避免造成这些问题的因素,从设计方面确保计算机网络的可靠性.因此要定期对计算机网络进行检查与保养,随时做好维护、检修的准备,以便能够及时处理出现的故障,将故障带来的危害降到最低.当然也可以设立远程监控系统,随时掌握计算机网络的运行情况,以便及时地完善网络功能及配置,从而有效地提高计算机网络的可靠性,最大限度地发挥其功能.
3结语
计算机网络的可靠性关系着整个企业的运营状况,直接影响用户的满意度.在企业运转的过程中,计算机网络稍微出现一点偏差,就可能会导致企业的整个生产线停滞,造成不可估量的经济损失.所以,在现代化的企业生产中要有效地提高计算机网络的可靠性,同时还要不断研究提高计算机网络可靠性的方法,并将方法尽快落到实处,从而不断提高计算机网络的可靠性,保证企业持续有效运转,最终促进我国的经济水平不断提高.
[摘要] 随着计算机网络的迅速发展,计算机网络的可靠性问题越来越受到网络设计者、建设者和使用者的普遍关注。
计算机网络的可靠性也成为衡量计算机网络综合性能的一项极其关键的技术指标。
本文首先阐述了计算机网络可靠性的影响因素,接着提出了提高计算机网络可靠性的优化设计。
[关键词] 计算机网络 可靠性 优化设计
一、计算机网络可靠性概述
计算机网络可靠性有关概念作为一门系统工程科学,经过半个多世纪的发展,已经形成了较为完整、健全的体系。
国内外的有关学者将计算机网络可靠性的测度归纳为四大类:计算机网络的连通性、计算机网络的生存性、计算机网络的抗破坏性、计算机网络部件在多模式下工作的有效性。
计算机网络如果正常工作,网络中的基础结点及部件必须为各个用户终端提供可靠的链路。
因此,计算机网络的连通性在可靠性相关领域研究中最为广泛。
计算机网络的连通性一般用计算机网络可靠度来衡量。
二、计算机网络可靠性的影响因素
1.网络设备对网络可靠性的影响
(1)用户设备对计算机网络可靠性的影响。
用户终端是直接面向用户的设备,其可靠性至关重要,也是计算机网络可靠与否的关键所在。
在计算机网络运行过程中的日常维护,主要就是确保用户终端的可靠。
用户终端的交互能力越高,其网络可靠性也越高。
(2)传输交换设备对计算机网络可靠性的影响。
在计算机网络建设、运行的实践中,研究人员经常发现:“布线系统所造成的计算机网络故障问题一般是最难查找的,为此而付出的代价往往也是最大的。
”因此,应采用标准的通信线路和布线系统。
为了提高计算机网络可靠性以及满足计算机网络日后发展的需要,必需考虑有一定的冗余和容错能力。
对于十分重要且不太顾虑建设成本的计算机网络,在布线时最好是布置成双线,以便计算机网络的线路出现故障能及时进行切换。
2.网络管理对网络可靠性的影响
通常一个大型的计算机网络是由来自不同生产厂商的不同网络产品和设备所构成的,规模较大,结构复杂。
要保证信息传输完整性、降低故障发生率、降低信息丢失率、减少误码及差错,提高计算机网络可靠性,就应采用先进的网络管理技术,进行实时采集网络运行参数并统计网络信息,监视网络运行状态,及时查找故障和排除故障。
在计算机网络的实际规划、设计、建设、运行的过程中,应注意以下两个方面:
第一方面,科学合理地选择计算机网络管理软件,要注意其功能是否满足要求,至少应能符合配置、安全和计费管理的需求;与此同时,要求计算机网络管理软件应能提供统一的网络管理接口,遵循标准的网络管理协议。
第二方面,为了保证计算机网络的正常运行,在制定必要的网络管理制度和条例的基础上,还要加强对计算机网络应用人员的培训和教育,养成良好的应用习惯及职业道德。
3.网络拓扑结构对网络可靠性的影响
下面分别说明几种常用的计算机网络拓扑结构对计算机网络可靠性的影响。
(1)总线结构的网络拓扑。
这种网络拓扑结构本身就是一条链路的连通图,连通图中的任意两定点之间的链路是唯一的,常常应用于点对点网络或局域网,总线结构局域网中的所有结点都通过网卡直接连到一条作为公用的传输介质的总线上,结构简单,容易实现,易于扩展。
但由于计算机网络中所有结点只能通过总线传输介质发送或接受信息,因而,可能出现在同一时刻有两个或两个以上的结点利用总线发送信息的情况,造成传输冲突,导致传输失败。
与此同时,连通图中任何一条边或一个结点发生故障都会导致网络瘫痪。
尽管这种计算机网络的成本较低,但从可靠性的角度来考虑,其容错度小,可靠性较差。
对于比较重要的计算机网络来说,不宜采用此种计算机网络拓扑结构。
(2)星型结构的网络拓扑。
以计算机交换分机为中心的局域网系统大多数都采用星型结构的网络拓扑。
星型网络结构简单,最易于实现中心结点控制全网通信,任何两个结点之间的通信都经过中心结点,这样便于计算机网络的管理,而且任何非中心结点发生故障不影响其它结点的通信。
但是一旦星型结构的网络拓扑中心结点发生故障,也将会造成整个计算机网络的瘫痪。
对于比较重要的计算机网络来说,也不宜采用这种计算机网络拓扑结构。
三、计算机网络可靠性优化设计
提高计算机网络可靠性的最有效的方案是提高其网络系统的容错性。
计算机网络的容错性设计就是寻找最常见的故障点,通过冗余来加强它们,以最大限度地缩短计算机网络故障的持续时间。
为了避免各种故障造成的数据丢失或出错,甚至是计算机网络的瘫痪,必须采用种种冗余措施来提高计算机网络的容错能力。
影响计算机网络容错能力的因素很多,其中包括:用户到计算机网络中心的数据链路如何冗余;计算机网络的中心枢纽设备如何容错;计算机网络主干网络、服务器如何容错等。
(1)计算机网络的容错性设计。
计算机网络容错性设计的一般指导原则为:并行主干,双网络中心。
计算机网络容错性设计的具体设计方案的原则,可以参照以下几点:采用并行计算机网络以及冗余计算机网络中心的方法,将每个用户终端和服务器同时连到两个计算机网络中心上;数据链路、路由器在广域网范围内的互联。
计算机网络中的边界网络至网络中心采用多数据链路,多路由的连接方式,这样可以保证任一数据链路的故障并不影响局部网络用户的正常使用。
(2)计算机网络的双网络冗余设计。
计算机网络的双网络冗余性设计是在单一计算机网络的基础上再增加一种备用网络,形成双网络结构,以计算机网络的冗余来实现计算机网络的容错。
在计算机网络的双网络结构中,各个网络结点之间通过双网络相连,当某个结点需要向其它结点传送消息时,能够通过双网络中的一个网络发送过去。
正常情况下,双网络可同时传送数据,也可以采用主备用的`方式来作为计算机网络系统的备份。
当由于某些原因所造成一个网络断开后,另一个计算机网络能够迅速替代出错网络的工作,这样保证了数据的可靠传输,从而在计算机网络的物理硬件设施上保证了计算机网络整体的可靠性。
(3)计算机网络层次、体系结构设计。
一个优秀的计算机网络,不仅要有先进的网络设备,还要有先进的网络层次结构和体系结构。
随着计算机网络技术的迅速发展和计算机网络吞吐量的增长,分布式的网络服务和交换移至用户级,由此形成了一个新的更适应现代化的大型高速网络的分层设计模型,这种分级方法被称为“网络模块的多层设计”。
网络多层设计是模块化的,网络容量可随着日后网络结点的增加而不断增大。
由于多层网络结构有很大的确定性,因此,在运行和扩展过程中进行故障查找和排除等日常维护工作也变得易于操作。
参考文献:
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[3]张文,杨红霞.网络互连设备.北京:电子工业出版社,2003.
改革开放至今,我国的快速发展为世人所瞩目,计算机在我国的发展迎来了新纪元,已经被应用于各个领域当中,计算机网络的可靠性问题随即成为了人们关注的焦点。
对计算机网络可靠性的提升策略进行分析,来保障计算机网络的安全可靠运行,对于我国信息现代化的发展具有积极的现实意义。
1.计算机网络可靠性概述
计算机网络是计算机技术和通讯技术发展到一定阶段的产物。
所谓计算机网络可靠性,指的是在特定环境(操作方式、维修方式、温度、湿度、负载及辐射等条件一定)和给定时间内,计算机网络对于所需业务的完成能力。
纵观其定义,可以看出,计算机网络的可靠性是由给定时间、特定环境和完成业务能力三部分共同决定的。
计算机网络可靠性是对计算机网络运行能力的有效反应,是实可靠性提升策略文章编号:文献标识码:a 施计算机网络设计与规划的重要参考。
当前社会,计算机网络可靠 性的问题已经非常突出,如若一旦发生计算机网络故障,其影响和 危害是十分巨大的,且涉及经济、政治、环境、生活、文化等各个领域。
2.计算机网络可靠性影响因素分析
2.1 网络设备因素
网络设备作为直接面向用户的终端设备,其对于计算机网络的可靠性有着重要的影响。
通常情况下,终端设备的交互能力较强,其对应的计算机网络也表现出较强的可靠性。
任何事物都是在发展中逐渐完善的过程,当前,我国的在计算机网络设备方面虽然已经比较完备,但网络环境的复杂性和实际应用中不确定因素的存在,使得对于网络设备在计算机网络可靠性的影响方面占据着重要地位。
2.2 传输交换设备因素
传输交换设备是计算机网络的重要组成,承担者数据信号的接收与传输,是保障计算机网络连接畅通的关键所在。
传输交换设备在对计算机网络可靠性的影响上表现出的隐蔽性较强,对于其所导致的网络破坏和干扰难以排出,且需要付出较高的代价。
2.3 网络管理因素
通常来讲,计算机网络均是由不同厂商生产与开发的网络系统搭配相关的机械设备所构成的,具有综合性强、结构较为复杂、规模较为庞大的特点。
因此,在实际的计算机网络运行当中,实施有效的网络管理十分必要,是降低信息丢失、实现信息正确传输、故障的及时查找与排除的重要保障。
2.4网络拓扑结构因素
所谓网络拓扑结构,指的是计算机网络中,各部件连接的主要方式,其对于计算机网络可靠性亦有着重要的影响。
可以说,网络拓扑结构是对计算机网络影响因素进行分析的必要前提,是计算机网络可靠性得以保障的重要基础。
3.计算机网络可靠性的提升策略
3.1强调计算机网络容错性设计的合理性
计算机网络的容错性具体从以下方面来实现合理性设计的:第一, 采用冗余且并行的网络形式,在两个计算机网络中心上分别连接服务器和用户终端,从而对计算机网络安全进行有效的防范,避免意外情况的发生。
如若有意外发生,两个网络中心亦可以进行彼此的相互协调;第二,在计算机网络设备当中,路由器、广域网、数据 链路一律实行互联的形式,从而保证当任一设备发生故障时,不会对其他项设备的运行产生影响;第三,将新型技术应用于网络设备的服务器当中,选用具有高可靠性、强容错性的服务器,以先进技术为依托,来对网络故障问题进行有效的防范。
3.2 实施双网络冗余设计
这一设计的目的在于起到后背设备的作用,冗余设计主要指的是在基于单计算机网络的基础上,再进行一项备用计算机网络的设计,从而构成双网络冗余设计。
计算机网络结构当中,所有网络点均相连,依靠网络链路,可完成信息的及时传送。
无论是单一路网还是双网络,计算机都可正常运行,而这一设计则可在任一网络发生故障时,仍然保证计算机的正常运作,从而进一步提高了计算机网络自身的可靠性。
【摘 要】近年来,我国计算机技术得到了迅速的发展,人类社会已 经开始朝着信息时代迈进。
如何提升计算机网络的安全性,使其免受干扰与破坏,就成为当前社会的热点问题。
本文分析了计算机网络可靠性的影响因素,并提出计算机网络可靠性的提升策略,以为保障计算机网络运行的可靠性提供借鉴。
计算机网络的可靠性主要是由技术人员在计算机的制造过程中针对这一功能的设计和改造,近几年计算机技术在我国得到了迅速地发展,计算机设计技术也得到了很大的提升,这在一定程度上也对计算机网络稳定性设计技术的提升也起到了推动的作用,以下主要来讨论计算机网络可靠性的设计原则。
1.1计算机网络可靠性设计的整体原则
计算机网络可靠性的设计有相应的标准和规则,首先应该符合的整体原则就是国际性原则,也即对于计算机网络可靠性的设计应该严格按照国际上对于计算机网络可靠性的标准类设计,保持与国际上先进的技术和发展相适应,努力使得计算机网络可靠性设计站在计算机技术发展的最前沿,更好地为大众和社会服务,最后就是计算机网络可靠性的设计应该要支持各种通讯技术的使用,从而在最大程度上保证其强大的互联网能力。这些都是计算机网络可靠性设计的整体原则,也是最基本的原则,对于计算机网络可靠性的设计首先要满足的原则就是这几个原则。
1.2对于计算机网络可靠性设计其他的原则
对于计算机网络可靠性的设计除了上述的条件之外还应该满足一下几点,首先是安全性,安全性是保证可靠性的基本条件,而且计算机的智能化发展对于安全性的要求越来越高,在保证安全性的原则之下最主要的就是保证计算局数据的安全,由于计算机对于各种信息的处理和分析都是以数据的形式储存的,保证计算机运行过程中的各项技术安全最主要的就是保证计算机中各种数据的安全;其次就是对于服务器的选择,服务器是保证计算机网络正常、健康、可靠运行的主要因素之一,因此对于服务器的选择必须要有强大冗余容错能力的服务器,对于保证整个计算机系统正常运行具有重大意义;最后就是对于计算机网络连接的选择,其对于计算机网络的可靠性重要不言而喻,不仅保证了计算机的网络质量对于计算机网络的安全运行和使用都有着重大意义,而且还能保证早出现错误时及时对错误产生较快的反应和阻滞,保护用户的数据信息。
2提升计算机网络可靠性的具体措施
从以上的讨论中可以很明显地看出提升计算机网络可靠性的重要性和意义,尽管国内目前计算机网络可靠性已经得到了保证,而且发展迅速,但是仍然还有很多需要改善的.地方,努力为构建一个运行稳定、安全可靠、高效的计算机网络服务不懈努力。以下主要来讨论提升计算机网络可靠性的具体措施和办法,希望对于进一步提升国内计算机的服务质量做贡献。
2.1提高计算机网络可靠性的各项指标
对于计算机网络可靠性的判断有一定的指标作为基础依据,其中最主要的几个指标是:网络客户对于网络的投诉频率,对网络服务的满意程度,网络出现故障的频率,网络的运行速度等,这些都是最真实的数据,而且可以很明显地表明计算机网络运行状况和可靠性,提升网络可靠性的目的就是为了改善这些数据指标,使之能更好地为网民服务。将这些指标按照优质网络服务的标准实施安装,最大程度地保证计算机网络可靠性。
2.2提高对于先进技术的引进和应用
国内的计算机技术是从国外引进过来的,尽管这几年国内的互联网和计算机技术也有了一定程度的发展,但是与国外发达国家,尤其是美国这样的IT大国,差距就更大了,因此在国内的计算机网络可靠性建设过程中应该充分借鉴国外计算机技术发展的精髓,结合国内计算机技术发展的现状有针对性地进行筛选、应用,为我国的网络可靠性做出应有的贡献。其次就是紧紧跟随国际发展的趋势,将国际上计算机网络可靠性的先进技术引进国内,科学技术是第一生产力,相信有了先进的技术一切的发展问题都不是问题,因此跟随国际先进潮流也是计算机网络可靠性建设过程中很重要的一步。
2.3对于网络产品的选择
由于目前国内的计算机一级网络技术的很多产品都是从国外购买和引进的,但是介于类似的产品种类繁多,但是功能却差异巨大,在提升计算机网络可靠性的建设过程中应该尤其注意对于计算机网络产品的选择,不是每个产品都选择最优质的,而是要看各个产品之间的协调和配合,争取保证各个产品之间互相协调和搭配能使整个网络的工作效率最高,这就是最优质的计算机网络配件产品。其中这些产品要符合国家对于计算机网络产品的规格要求和标准,均是严格按照计算机网络产品的相关规范生产的,这对于保障计算机网络安全性以及可靠性都有重大意义。此外就是对于这些网络产品的定期检修,保证各个程序都正常、健康运行,这不仅是对用户的负责更是为了保障计算机网络的可靠性,为社会和大众更好地服务。
3小结
计算机网络作为现代社会生活和工作中必不可少的一项,已经成为社会发展和进步的基础和必需品,因此提升计算机网络可靠性是相关工作人员的社会责任更是工作职责。可靠性作为计算机网络技术的必备条件,因此应该将计算机网络技术的可靠性建设作为计算机网络技术发展的重中之重,引起足够的重视。受个人能力的限制,本文只是简单地对提升计算机网络技术可靠性进行了讨论和分析,但是具体的有效措施不仅是这些,仍然也还有很多未知的有效措施有待考察和发现,但是这需要技术人员的努力和奋斗,更需要政府和国家的重视和支持,社会各界的共同努力是促进计算机网络可靠性发展的关键所在。
机械设计可靠性研究论文
1机械工程产品的可靠性优化设计现状分析
1.1可靠性优化设计的基本理论
20世纪60年代,机械优化设计获得了最广阔的发展。在这一时期,计算机技术和数学规划有机地结合起来,推动了机械优化设计向更高的层次发展。优化设计的方法被广泛应用于工程设计领域,并伴随着计算机技术的飞速发展和数学规划理念的不断成熟,发挥着越来越重要的作用,取得了令人瞩目的成果。具体来讲,所谓可靠性优化设计主要包含三个方面,即产品的质量、成本和可靠度。可靠性优化设计从系统的、整体的角度对产品的可靠度进行分析,并对其性能进行约束与优化,在确保产品性能和质量的前提下,将产品的合理性和安全性有机结合,从而使得产品的可靠度实现最大化。通过可靠性优化设计,在满足产品可靠性的同时,还使得能源以及资源获得充分的利用,避免了能源和资源的不合理使用及浪费现象。采用可靠性优化设计所生产出来的产品,具有体积小、质量轻的特点,并使用节能材料,顺应当前可持续发展和保护环境的趋势。对机械产品进行优化设计的根本宗旨,即为了满足安全的需要或者为了实现特定的预期点,通过最优化的方式,对产品进行处理。在进行优化设计时,需要考虑多种因素给产品性能带来的影响,其中需要注意的两点即结构参数以及各种载荷的随机性。
1.2近年来可靠性优化设计发展
近年来,高新科技不断融入机械设计领域,许多现代化的设计方法和设计理念应运而生,可靠性设计和优化设计也获得了飞速的发展。然而从设计的角度来看,可靠性设计和优化设计是设计的两个不同方面,而对于机械产品的设计来说,如果单纯地考虑其中的一方面是无法达到设计要求的。这就需要在实际的设计工作中,将两者相结合,从而发挥其潜在的巨大作用。可靠性设计不同于优化设计,可靠性设计是以产品的可靠性为设计宗旨的,因此设计的结果并非其工作性能或参数的最佳点。此外,优化设计有别于可靠性设计,优化设计并不考虑产品的.可靠性,因此有可能导致事故,造成经济损失。另外,单纯的优化设计也无法保证产品在特定的时间和条件下达到预期的功能或目的。机械产品的结构通常都比较复杂,所涉及到的设计参数也非常多,而单纯的可靠性设计并不十分适用于多个设计参数的系统设计。因此,在进行可靠性优化设计时,要分清设计的重点以及明确设计的步骤,在保证机械产品可靠性的前提下,实现产品工作性能和设计参数的最优化。只有这样,才能设计出既满足可靠性又符合最优化性能的机械产品,实现产品性能与成本的统一。
2机械设计不同时期的可靠行设计
2.1计划期的可靠性设计
计划期的工作依据是新型科研成果发布、市场需要程度与客户订货实际情况。设计工作人员要利用准确翔实的市场情报与技术指标,制定出可行性技术方案,对多种方案进行利弊比较,综合考虑到可靠性、适用性与经济性指标,完成合理的设计任务目标制定工作。在这一时期,可靠性工作实际上就是产品可靠性展望。此工作目的有两个,一是找出产品可能存在的薄弱环节,给接下来的技术设计时期提出纠正指导。二是寻找到值得改进的方向,使产品再度开发成为可能。可靠性展望若想完成指标的分配确定,需要根据产品自身的功能及客户的实际要求,完成相对应的指标数据值建立,比如说寿命、可靠程度、失效率等等。再按照特定的方法原则,逐步分配可靠指标。
2.2方案期的可靠性设计
在这一时期,需要正确处理创新同借鉴的关系。第一要分析机械的功能,第二是由设计人员提出各种可行性方案,第三是把不同的方案进行技术分解,寻找到最佳的组合形式。在方案设计期,是对机械整体进行初始设计,在此阶段,机械设计工作人员一定要对准备解决的方案进行正确评价。可靠性评价及可靠性设计指的是同一体系内,根据工作原理图、拟定方案,进行抽象简化而得出来的设计体系。如果从可靠性指标来看,越复杂的机械系统,其可靠程度就会越低。若想保证系统可靠,就一定要增加并联系统,而这样做,当然会使产品成本上升。所以在这一阶段,可靠性方法的确定需要拟定系统初步的验算分析,继而确定系统整体事件,及整体同部分之间的关联。
2.3技术期的可靠性设计
机械设计的技术期发展目标是形成总装配图以及各个部件的装配图,用草图的设计来确定各个零件的基本尺寸与外形,还包括每一部件间的相连方式,部件外形与尺寸等等。最后,需要确定零件的总装配图、分部件装配图、工作流程图。这一时期首先需要对机械设备进行动力与运动设计,在此基础上完成零部件的设计,并对重点部位及零部件进行工作性能校验,接下来设计分部装配草图以及总装配草图。所有草图完成之后,需要进行精确性核验。正因为技术期是整个机械设计中最为重要的时期,所以,这个时期的可靠性工作就相对比较多。对于单个零件设计来说,这个阶段已经确定了其荷载,同时根据刚度、强度、稳定性的实际情况,来确定出零部件的设计尺寸范围,这样才能够保证零件的质量。
2.4编制期的可靠性设计
上面的工作基本就是通过相关的数据和经验来进行机械设计,而这个阶段主要任务就是对机械产品采取一些方法进行实验,通过对实验结果的仔细分析,得出产品的性能。把机械设计的可靠性理论研究运用到实际的可靠性实践当中,能够更好地提高机械设计的可靠性,提高产品质量。但是在实际工作的过程中,我们需要对具体的实践操作进行指标确认,并把得出的数据编制到生产的技术文件当中,进而给可靠性生产提供支持。
2.5保养期的可靠性设计
保养期是机械设计的最后一个阶段,做好机械的维护和保养能够延长机械的使用寿命。但这一阶段总容易所被忽略,一些大型的制造企业在生产过程中,这个阶段的费用往往会很高且十分复杂,这就需要我们了解机械设计可靠性在这个阶段的重点内容。例如,制定机械设计保养计划、维修计划以及确定机械产品的实际适应情况。机械设备在使用的过程中随着年限的增长会导致使用性逐渐下降,甚至会影响到正常工作。为了延长机械设备使用的年限,我们必须重视机械设计的保养期工作,为企业赢得更多的经济效益。
3机械设计可靠性的发展方向
3.1可靠性灵敏度设计
可靠性灵敏度设计建立在可靠性之上,有效映射不同设计参数对机械零件的实际影响程度,进而确定对机械零件灵敏度影响程度最大的随机变量,并重新分析和设计此参数。预估设计变量变差以及约束变差对产品效能指标的影响程度,调整对产品设计参数影响程度相对较大的设计参数,进而使产品失去对因素变差的灵敏性。这种设计以极限状态方程为基础,然后求解出设计参数相应的偏导数,获得灵敏度计算公式,从而明确每个设计参数的灵敏度,并以此为依据,不断修整设计,调整参数。
3.2可靠性优化设计
可靠性优化设计也是建立在可靠性之上,这种设计模式不仅能够更好地满足产品投入使用过程中的可靠性,还能优化产品外观尺寸、加工成本以及安全性等参数,进而使产品预估效能更加接近实际效能。此种方法有效融合可靠性分析理论和规划方法,以可靠度为基础构建优化目标函数,调整机械零件的外形尺寸、成本等参数,实现最小化,然后以刚度、强度等设计要求充当约束条件,构建数学模式,参照数学模型合理选择具体的优化方法,最终求解最理想的设计变量。
3.3可靠性试验
现阶段,可靠性理论趋于成熟,然而可靠性试验尚不健全。可靠性试验是一种考察、分析和评判产品可靠性的手段,旨在通过可靠性试验及时发现产品设计、原材料以及加工工艺存在的缺陷,进而进一步完善产品,提升成功率,降低维修养护成本,判断其是否满足可靠性定量要求。然而一旦具体的设计方案出现变更,则应重新开展试验分析,造成了不必要的资源浪费,因此,我们应充分利用高性能软件,缩减试验次数,节省成本。
4结语
综上,在进行机械设计时,设计人员在满足机械可靠性的前提下,实现产品最优化的目标。充分发挥可靠性设计和优化设计的巨大潜力,达到产品最佳点以及最可靠点。可靠性优化设计具有先进性和实用性的特点,在机械设计领域的应用也越来越广泛,在提升产品质量的同时还带来了巨大的经济效益,其发展的前景十分广阔。
提高计算机网络可靠性的相关措施论文
一、计算机网络可靠性的定义
计算机之间的信息联系的基础是计算机网络,它是通讯的发展和计算机技术的产物。计算机网络可靠性的定义其实就是计算机网络在特定的环境和规定的时间内,所有业务能够可靠的完成。用户在使用过程中,可靠性是确保其数据、信息资源等安全之关键。一旦可靠性降低,随之出现的网络故障将会严重的影响人们的生活。
二、计算机网络可靠性的影响因素
1、计算机网络设备。设备包括两个方面。一是用户使用的,用户终端在网络系统中直接面对的是应用客户,服务器端则直接关系到了网络的可靠性。必须保证网络的各功能的正常运行和系统的稳定,才能提高其可靠性。事实上,网络可靠性的要求与用户终端的交互能力成正比。二是传输交换的,通过网络集成器,用户终端接入网络。集成器可以确保网络和接入的设备出现的错误分隔开来,从而保护了计算机。同时应该保证网络系统具有一定的容错和冗余能力来确保其正常运行。
2、网络拓扑。网络中,各个部件之间的连接都是采用拓扑结构,它是保证网络安全非常重要的基础和分析故障的前提,对网络可靠性的影响也不容小觑。
3、计算机网络管理。事实上,计算机网络规模比较庞大,综合程度很高,同时结构比较复杂。有效的网络管理在实际网络运行中有非常重要的意义,它可以保证正确的信息传输,降低信息流失,可以及时排除网络中出现的故障。
4、入侵。入侵电脑的问题是计算机网络当前的一个难以解决的大问题。计算机网络的不断发展使得入侵网络的手段也在提高。事实上,安全软件的更新速度赶不上入侵手段的更新速度,从而网络的可靠性因为设备受到攻击而影响。
5、用户安全意识薄弱,目前,许多安全或杀毒软件都需要手动更新才能实现网络的保护,而用户自身意识薄弱,未定期更新这些软件和检查网络设备使得计算机网络风险增加。
三、提高计算机网络可靠性的相关措施
1、计算机网络容错系统的完善。
容错设计是指对计算机网络常见的设备故障进行分析,在原来网络的基础上增强网络的冗余,从而进行网络设计来提高网络可靠性。网络容错系统是指在计算机网络中,重要的设备之间互相连接,这样可使得即使其中的某个设备出现问题而网络可以通过其他设备正常运行。它使得网络具有自我修复和保护的能力,所以在计算机网络出现故障时,完善的计算机网络容错系统可以使网络短期内正常运行,从而有缓冲的时间让修理人员对网络的故障进行维修,从而避免计算机网络系统瘫痪和网络信息丢失。
2、双网络冗余设计。
它把计算机网络冗余设计提升到更高的一个级别,也是提高计算机网络可靠性的`重要方法。该设计是增加一个备用网络在原网络结构之上,而备用网络必须计算原网络的冗余从而提高整个网络的容错能力。计算机网络使用双网络这种结构,数据信息同步传输的能力能够提升,另一网络可作为备用网络。备用网络在主网络或计算机网络出现故障时代替原来的网络,可以实现网络的安全运行,保证数据信息的传输。这种设计方法可提升网络的可靠性,使得整个计算机网络运行在可靠、稳定和安全的环境下。
3、整体网络体系结构的设计。
计算机网络始终处于安全运行的可靠性肯定好,使用先进的设备和结构可提高网络的可靠性。如今,采用分散的网络结构功能上可完美替代集中形式的设计,在一定程度上它有效解决网络运行过程中的问题,实现了网络内部结构的延伸,提高了网络的安全性和可靠性。
4、研究有效抵御网络病毒的方法。
威胁网络安全的一大重要因素就是网络病毒,它会影响系统的正常运行,更糟糕的是导致系统的瘫痪,因此杀毒软件的完善更新变得尤为重要。而各类病毒变化多端,因此网络防毒技术也要随之快速的发展更新,从而才能保证网络的可靠性。
5、增加用户的安全意识。
它对网络的可靠性有很重要的影响。用户应该定期对计算机网络系统和设备进行检查更新或升级,来减少计算机出现故障问题,降低病毒入侵的可能性。
四、总结
提高计算机网络的可靠性是当前研究的一个非常重要的课题,尤其目前各个行业越来越依赖计算机网络。人们工作顺利进行的可靠保证是可靠的计算机网络,在实际工作中,这要求我们必须采取有效措施避免遭受干扰,从而保证人们使用过程中的可靠性和安全性。
计算机网络拓扑结构研究论文
计算机网络拓扑结构研究论文【1】
摘要:通过对计算机网络拓扑结构的概念、分类、特点的介绍,在分析其复杂网络结构的基础上,探讨出计算机网络拓扑结构模型的有效构建,对其在实际应用中的冗余设计进行了研究,提高了网络系统设计的可靠性、安全性。
关键词:计算机网络;拓扑结构;网络协议;冗余设计
0引言
计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究。
1计算机网络拓扑结构的概念和分类
计算机网络的拓扑结构是指网上计算机或网络设备与传输媒介所构成的线与节点的物理构成模式。
计算机网络的节点一般有两大类:一是交换和转换网络信息的转接节点,主要有:终端控制器、集线器、交换机等;二是各访问节点,主要是终端和计算机主机等。
其中线主要是指计算机网络中的传输媒介,其有有形的,也有无形的,有形的叫“有线”,无形的叫“无线”。
根据节点和线的连接形式,计算机网络拓扑结构主要分为:总线型、星型、树型、环型、网状型、全互联型拓扑结构。
如图1所示。
图1计算机网络拓扑结构图
总线型主要是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。
此网络结构的主要优点在于其灵活简单,容易构建,性能较好;缺点是总线故障将对整个网络产生影响,即主干总线将决定着整个网络的命运。
星型网络主要是通过中央节点集线器跟周围各节点进行连接而构成的网络。
此网络通信必须通过中央节点方可实现。
星型结构的优点在于其构网简便、结构灵活,便于管理等;缺点是其中央节点负担较重,容易形成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。
树型拓扑是一种分级结构。
在树型结构的网络中,任意两个节点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。
这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。
环型拓扑结构主要是通过各节点首尾的彼此连接从而形成一个闭合环型线路,其信息的传送是单向的,每个节点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。
这种结构的优点是结构简单,建网容易,便于管理;其缺点是当节点过多时,将影响传输效率,不利于扩充。
网状型主要用于广域网,由于节点之间有多条线路相连,所以网络的可靠性较高。
由于结构比较复杂,建设成本较高。
2计算机网络拓扑的特点
随着网络技术的发展,计算机网络拓扑结构越来越呈现出一种复杂性。
近些年来对于计算机拓扑的研究,越来越趋向于计算机拓扑节点度的幂律分布特点。
这种分布在规模不同的网络拓扑中表现出一定的稳定性,也就是指,在规模不同的计算机拓扑中,它们的节点度表现出一种幂律分布,即:P(k)=k-β。
其中,β一般在2―3这个小范围内进行波动,k是指节点度,P(k)表示度为k的节点出现的概率,即分布率。
计算机网络作为一个复杂网络,从其通信网络的优化目的来说,其实现节点间平均距离最小化、网络边数最小化是其拓扑优化的主要目标,即未来通信网络的趋势就是小世界网络。
可是计算机网络所覆盖的范围非常巨大,具有全球性,其拓扑结构的发展还面临着许多技术上的问题。
所以,对于计算机网络拓扑结构的优化目标的实现有点不大可能。
但尽管计算机的发展并不能实现拓扑设计的整体优化,它的小世界、较少边、高聚集等特性足以表明其还是具有小范围优化的特点,这些特点的产生可表现出其一些规律,即计算机网络具有优先连接和生长的规律。
生长表示的是计算机具有动态增长的特性,所以计算机的拓扑结构也是一个动态的过程。
优先连接规律表示新节点进入计算机网络的规则,即在新节点加入网络时会选择拥有较大连接数的节点进行连接。
3计算机网络拓扑模型的构建
3.1一种复杂网络拓扑模型
在世人发现计算机网络节点度具有幂律分布的规律之后,计算机网络拓扑模型的构建产生巨大的转变。
大家更多的选择从优先连接和生长等这一网络拓扑规律入手进行计算机网络的拓扑建模,其主要是为了让符合现实计算机拓扑性质的模型通过一些简单规则的演化让其自动地产生出来。
利用优先连接来对新节点加入网络的过程进行描述还比较粗糙,首先是因为新节点在加入之前,对网络全局的信息进行了解和把握具有很大的难度,其次一个原因是单一的优先连接不能够描述复杂的加入决策过程,而且在全网中容易形成少量的集散节点。
所以要建立更加符合现实计算机拓扑特征的网络模型则需要考虑更完善的加入规则。
现在对于构建计算机模型主要是依据自治域级和路由器级,但由于计算机网络拓扑特性在不同层次和不同规模中表现出某种本质上的相似性,所以,本拓扑模型的构建都适应于这两个级。
此模型主要的规则是前面提到的通过生长和局部优先连接,来形成计算机拓扑模型,这种形成机制就好像一个层次化比较强的选举过程,如图2所示:
图2计算机网络拓扑模型
此模型首先假设在一个平面中分布着n个节点,并存在着一个离散的均匀走动的时钟,这些节点都清楚自己是何时进入网络的,这些节点进入网络的时刻分布是从零时刻开始至具体某一特定时刻内的随机分布。
每个节点进入网络前后的动作就是接收和发送消息及依据所接收的消息产生响应。
发送和接收的消息中包括了自己的优先度以及消息传达的范围等内容。
并且这些节点优先度将对其消息传送的范围即辐射半径产生直接的影响。
在节点接收消息之后往往是按照消息源的优先度来确定其是否跟发送消息的节点建立连接,若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度,其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。
通过这种规则进行不断的演化和发展,将会得出图2的结果。
其中a图表示计算机网络形成的初始阶段,那时仅仅只有一小部分节点进行活动,每个节点度都比较小,其发送和接收消息的范围还比较小,所以这些节点往往只跟自己相邻的节点进行连接。
而随着时间的不断推进,节点度的不断增加,各个节点的消息所能到达的距离越来越远,即所形成的连接会越来越大、越来越多。
在局部区域胜出的节点代表整个区域参与更大范围的竞争,以致形成更大区域的代表。
这个过程将持续下去,直到网络中形成几个较大的聚集中心。
如图2(b)、(c)所示,这种自组织的层次网络并不具有预先设置的层次数。
这就是计算机网络拓扑结构的形成模型,是一种消息自组织和传递接收的模型。
3.2网络拓扑结构体系与网络协议的设置
由于网络拓扑类型的多样性,使得计算机网络结构复杂多变。
在这个系统中,网络服务供给者和请求者之间的通信是在一个复杂网络中进行的。
对于复杂网络中的问题,必须建立起符合计算机网络拓扑结构体系的网络协议。
具体问题如下:①语言不同的网络实体如何才可实现彼此通信?②如何才能保证网络实体正确接收数据?③怎样实现网络中各实体之间的联系?④数据怎样传送给指定的接收者?⑤怎样避免网络上数据传输冲突问题,怎样对数据流进行控制以避免数据信息丢失?⑥如何通过介质进行网络数据信息的传输?⑦在物理上的各种传输线路是如何建立的?
对于上述问题的解决,建立计算机网络拓扑结构体系是一种有效途径。
计算机网络拓扑结构体系主要是对网络结构系统功能进行有效的分解,接着对各种分解后的功能进行设定,以满意用户的需求。
这种网络拓扑结构体系其实就是一个层次结构,它的特点主要是任何一层都是在前一层的基础上建立起来的,其低层总是为高层服务。
比如,第N层中的实体在实现自身定义的功能时,就充分利用N-1层提供的服务,由于N-1层同样使用了N-2层的服务,所以N层也间接利用了N-2 层提供的功能。
N层是将以下各层的功能“增值”,即加上自己的功能,为N+1提供更完善的服务,同时屏蔽具体实现这些功能的细节。
其中,最低层是只提供服务而不使用其他层服务的'基本层;而最高层肯定是应用层,它是系统最终目标的体现。
因此,计算机网络拓扑结构体系的核心是如何合理地划分层次,并确定每个层次的特定功能及相邻层次之间的接口。
由于各种局域网的不断出现,迫切需要不同机种互联,以满足信息交换、资源共享及分布式处理等需求,这就要求计算机网络体系结构标准化。
在计算机网络分层结构体系中,通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议。
协议是一组形式化的描述,它是计算机通信的语言,也是计算机网络软硬件开发的依据。
网络中的计算机如果要相互“交谈”,它们就必须使用一种标准的语言,有了共同的语言,交谈的双方才能相互“沟通”。
考虑到环境及通信介质的不可靠性,通信双方要密切配合才能完成任务。
通信前,双方要取得联络,并协商通信参数、方式等;在通信过程中,要控制流量,进行错误检测与恢复,保证所传输的信息准确无误;在通信后,要释放有关资源(如通信线路等)。
由于这种通信是在不同的机器之间进行,故只能通过双方交换特定的控制信息才能实现上述目的,而交换信息必须按一定的规则进行,只有这样双方才能保持同步,并能理解对方的要求。
4计算机网络架构冗余设计分析
计算机网络架构冗余设计主要是指节点之间的链路冗余,也就是指在一条链路发生断路时,可以通过其他冗余的链路进行通信,以保证数据的安全。
网络架构冗余设计一般是包括核心层和接入层两个方面的冗余设计,核心层冗余设计主要是采用了节点之间的连线的网状结构进行,即在一条线路断路时可以通过其他的两条或者两条以上的线路进行通信;接入层冗余设计一般是通过双上联或者三上联的方式进行的,如图3所示。
图3计算机网络架构冗余设计
通过计算机网络架构的冗余设计,在一条线路或者多条线路断路时,可以通过其他线路进行通信,从而将有效保证网络数据的安全性,提升网络系统的有效性。
5结束语
在实际应用中,为了适应不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。
这些结构的混合使得计算机网络复杂性极强,在其拓扑结构构建和形成中表现出来、具体所形成的拓扑规则是:Internet网络中节点的生长性和优先连接。
通过其不断的生长以及生长出的节点的优先连接,从而使网络拓扑形成一种消息自组织和传递的过程,最终发展成一种网络拓扑结构体系,其核心是一种层次结构,通过协议加以沟通,进行信息的传递。
此外在设计过程中,还应充分考虑网络的冗余设计,最大限度地保证网络系统的可靠性、安全性。
参考文献:
软件可靠性测试数据生成方法研究
阐述了构造非实时软件运行剖面的方法,以及根据运行剖面生成非实时软件可靠性测试数据的方法,并提出了构造实时软件运行剖面和生成实时软件可靠性测试数据的'思路.最后给出实例,系统地演示非实时软件可靠性测试数据的生成过程.
作 者:陈雪松 陆民燕 阮镰 作者单位:北京航空航天大学工程系统工程系 刊 名:航空学报 ISTIC EI PKU英文刊名:ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA 年,卷(期): 22(6) 分类号:V215.7 关键词:软件可靠性测试 系统模式剖面 功能剖面 运行剖面 测试数据 (非)实时软件多裂纹结构可靠性研究方法
多处损伤和广泛分布疲劳损伤是影响军用老化飞机结构完整性的主要因素之一.结构的可靠度是控制裂纹扩展的多维随机变量落在等寿命曲面(线)与坐标面(轴)围起的范围内的概率,即多维随机变量的概率密度函数在等寿命曲面(线)与坐标面(轴)围起的范围内的'积分.针对较为简单的情况,建立了完全积分可靠性模型;针对复杂结构,但各条裂纹扩展特性相差不大的情况,建立了简化串联可靠性模型.考虑结构可靠性的粗略分析,给出了可靠度的上限值.结合多裂纹扩展随机模型给出了算例.
作 者:邱丹 王生楠 QIU Dan WANG Sheng-nan 作者单位:西北工业大学航空学院,西安,710072 刊 名:科学技术与工程 ISTIC英文刊名:SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING 年,卷(期): 8(4) 分类号:V215.12 关键词:结构可靠性 结构寿命 结构安全度 多裂纹结构 损伤容限配网电力工程技术可靠性研究论文
电力产业,是目前我国社会得以稳定发展的一项支柱性产业,因此在发展中,需要重视其配网电力工程技术的可靠性,以此来有效的保证电力系统的正常运行。在具体的实践中,我们需要根据其技术应用中较常存在的问题,例如:电网设计缺乏合理性。配网的电压较低、供电设备较为落后、对于设备维护管理的水平较低等,不断进行其可靠性的解决研究,以此来促进我国电力事业的长远发展,促进社会的稳定健康发展,促进人们生活质量的不断提高。
1、配网电力工程技术概述
配网系统,其主要指的是在电力网中,发挥着电能分配作用的网络,其具备着开环运行的特点。其按照电压的等级,可以将分为三种类型:高压配电网,即为35~110KV;中压配电网,即为6~20KV;低压配电网,即为220KV,或者380KV。根据配电网,其具体的线路不同,又可以分为三种类型:架空配电网、电缆配电网,以及架空电缆混合配电网[1]。配网电力工程技术,就是根据相关的电网设备的数据,以及用户的电力使用数据,电网接线的地形图数据,进行有效的融合,之后进行资源的合理配置,从而实现对配网系统监督、管理的技术。该项技术在实际应用中,存在着各个环节无法进行有效协调的问题,因此需要对该项技术加强研究,不断提高配网监督管理的可靠性。
2、提高配网电力工程技术可靠性的对策分析
2.1不断提高配网电力工程技术的管理工作
对于该项技术进行有效的管理,是其可靠性实现的关键环节,因此相关的管理部门需要根据当地电力系统的发展现状,对其配网电力工程技术,加强管理。主要分为两个方面:停电管理、运维管理。首先是停电管理,其具体的停电管理又可以分为临时停电和计划性停电,在临时停电中,其主要发生于配电网发生电力故障时存在的停电情况,需要对其实际的停电区域进行管理,及时明确停电的故障区域,加强抢险维修工作,缩小其停电的范围,经过抢修,在最短的时间内,恢复供电。计划性停电,其发生于电力系统运行的计划工作中,诸如电网工程修建。对其进行的计划性停电,进行管理时,需要注意尽量减小对于人们正常工作、生活用电的影响。之后是运维管理。伴随着社会经济的快速发展,以及科学技术水平的不断进步,配网电力工程技术的运维管理,其也需要适应当前社会发展的需要,积极引进先进的技术理念、技术维护措施,对其配网运行中出现的电力故障问题,进行有效的检查与维护,避免用电风险问题的发生,显著提高其技术可靠性[2]。
2.2有效的简化电压等级
在目前的配网电力工程技术应用中,其对于电压等级的降压处理,方式较为传统,多使用:电压等级,进行逐一降压处理的方式,该种方式,虽然可以实现电力降压处理,但是存在着操作复杂、降压次数多、调试次数多,以及设备使用次数多,损耗大的问题,因此其降压工作的效率较低,不利于配网电力工程的顺利运行。因此针对以往传统的降压方式,需要采用电压等级减少、电压等级简化的方式,对其进行处理,以此实现电网的顺利运行,以及电能质量的有效发挥[3]。
2.3不断优化供电模式
当前环境下,我国采用的配电网,多为以架空线为主的,电压为35KV、10KV、0.4KV的供电模式。这样供电模式,与当前人们的用电需要不相适应,因此需要根据该地的实际情况,进行合理的电力资源配置,不断优化其供电模式,进而实现配网电力工程技术的可靠性,满足用户的需要。目前,我国的城市建筑,多向高层化的模式发展,且基于城市绿化环境的要求,以往传统的蜘蛛网式电网,给用电安全,以及城市景观的和谐性,造成了诸多的问题。因此在电力运行的过程中,其需要根据用户的使用需要、城市景观规划管理的需要,以及供电模式的每一个步骤,都进行仔细的调研,尽量做到尽善尽美,这样才能对其配电网的电力配置结构,进行合理的优化管理,使其在满足用户用电需求的基础上,更好满足城市景观规划管理的需要,同时这也是提高配网电力工程技术可靠性的.一项重要条件[4]。
2.4提高配网电力工程技术管理人员的综合素养
配网电力工程,其顺利的运行,离不开配网电力技术管理人员的各项工作。但是在目前的配网电力工程运行中,还存在着工作人员素养不高的问题,严重阻碍着配网电力工程技术可靠性的实现,因此需要在日常工作中,不断对工作人员,加强培养,提高其综合素养。首先需要对工作人员的实际工作能力进行考核,之后根据其水平的不同,开设相应的培训课程,循序渐进的培养其工作能力。然后,还需要吸引具备专业电力运行知识、计算机知识的电力人才,来此工作,提高其配网电力工程技术管理的专业性。最后还需要建立一套完善的配网电力工程工作质量评价制度。对于员工工作中的综合素质,以及具体的工作质量,进行评价,以此使得员工的各项能力与工作质量,能够达到电力运行的要求。因此,在该项制度压力的驱使下,可以显著的激发员工的工作积极性,使其工作质量大大提高,提高配网电力工程技术的可靠性。
在电力系统运行中,配网电力工程技术,是其一项重要的组成内容,因此提升其可靠性,是电力系统实现顺利运行的关键内容。随着我国社会的稳步发展,其配网电力工程技术也获得较大的发展空间,因此为了有效的提高我国电力系统的运行水平,需要不断进行配网电力工程技术的可靠性研究,以此来提高配电网的使用效率。
作者:张新营 单位:国网新疆电力公司乌苏市供电公司
参考文献:
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[4]张勇杰.配网电力工程技术的可靠性探析[J].科技与创新,,03:40+42.
摘要:随着我国经济的发展,运输业在我国国民经济的发展中占据着越来越重要的作用,地铁作为联系城市经济脉络的枢纽,其供电系统的可靠性和安全性是保障地铁顺利运行的必要条件。一旦地铁供电系统出现故障,将会造成整个城市交通的瘫痪,甚至会危害到乘客的生命安全。针对地铁供电系统的结构及运行程序,探讨了提高地铁供电系统可靠性的方法,以便广大读者参考借阅。
关键词:地铁;供电系统;可靠性
城市规模的扩大,依靠传统的地上交通已不能满足城市发展的需求,人们之间交互的频繁,越来越依赖地铁这种便捷、方便、快速的交通工具,它在城市发展和市民日常工作生活中正发挥着越来越重要的作用。供电系统作为地铁运输的重要组成部分,加强和提高整个系统的运营安全性与可靠性水平成为越来越需要关注的话题。
1提高供电系统可靠性的意义
1.1保证地铁运营安全
地铁供电系统是为城市地铁运营提供所需电能的系统,它不仅为电力机车提供牵引供电,而且还为地铁运营服务的其他设施提供电能,如照明、通风、空调、给水排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等。在地铁的运营中,供电一旦中断不仅会造成交通运输的瘫痪,而且还会危及乘客生命安全和造成财产损失。因此,高度安全、可靠而又经济合理的电力供给是地铁正常运营的重要保证和前提,分析研究地铁供电系统的运营及维护,完善我国地铁建设发展之路,就具有重要的现实意义。
1.2保证地铁运营的便捷通畅
提高供电可靠性是提高电能质量的重要前提。电力系统从发电厂、变电站、输配电线路到电力用户,有成千上万的设备及其控制和保护装置,它们分布在各种不同的环境和地区,都可能发生不同类型的故障或事故,影响电力系统正常运行和对用户的正常供电。在当今全球社会经济高速发展的形势下,提高供电可靠性已成为全社会众多方面客观而迫切的要求,具有十分重要的现实意义。目前在我国社会经济发展的过程中,城市人口的密集度也在不断的增大,这就给我国城市交通带来巨大的压力,因此人们就将地铁建设作为城市交通建设中重要的内容来对其进行规划。提高地铁供电系统的可靠性是保证地铁运营便捷通畅的前提。
2地铁供电系统的主要结构
2.1外部电源及主变电所
地铁供电系统的外部电源就是向地铁供电系统主变电所供电的外部城市电网电源。外部电源方案的形式有集中式供电、分散式供电、混合式供电。集中式供电通常从城市电网110kV侧引入两回电源,按照地铁设计规范要求,至少有一回电源为专线。主变电所的功能是接受城网高压电源(通常为110kV),经降压为牵引降压混合变电所、降压变电所提供中压电源(通常为35kV或10kV),主变电所适用于集中式供电。主变电所接线方式为线变式或桥型接线。主变电所的位置、容量的确定应根据牵引供电系统计算和供配电系统计算结果确定,最终应征得供电、规划部门的确认。遵循靠近线路、负荷平衡、资源共享的原则,达到节能的效果。主变电所位置的选择应尽量靠近铁路沿线、接近负荷中心。各主变电所的负荷平衡,并使其两侧的供电距离基本相等。并且靠近地铁站,以缩短电缆通道的距离,减少和城市地下管网的交叉和干扰,具体位置应与城市供电部门和规划部门共同商讨。除此之外,应考虑路网规划和其他地铁线路资源共享,并预留电缆通道和容量。
2.2牵引供电系统
牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V电压,为地铁列车提供牵引供电,系统包括牵引变电所与牵引网,牵引网包括接触网与回流网。接触网有架空接触网(直流1500V)和接触轨(直流1500V或750V)两种悬挂方式,大多数工程利用走行轨兼作回流网;少数工程单独设置回流轨。牵引供电系统是城市轨道交通系统中重要的基础设施,该系统的主要功能就是为城市轨道交通系统中的电力车辆提供电能,从而可以确保轨道交通列车车辆的正常稳定运行。
2.3动力照明系统
设置降压变电所的目的是为车站和区间的通信、信号等设备提供动力、照明。该降压变电所可单独设置,或与直流牵引变电所合并构成牵引、降压混合变电所。
地铁各车站宜根据负荷情况设1座或2座降压变电所,并尽可能位于负荷中心。当车站仅设1座降压变电所时,应将该变电所设于车站重负荷(冷水机组)端,并视负荷分布情况在车站另一端设置低压配电室。地铁的动力照明用电按供电负荷的性质及重要程度,划分以下三个等级:
(1)一级负荷:消防系统、防灾报警、信号、通信等。一级负荷平时由两路互为备用的独立电源供电,末端切换以实现不间断供电。应急照明还应设置蓄电池作为备用电源。
(2)二级负荷:自动扶梯、电梯、一般照明、节电照明等。平时由两路互为备用的独立电源供电,当地铁电网只有一路电源时,允许其从电网中切除。
(3)三级负荷:空调机、冷水机组及其配套设备、电热设备、广告照明、清扫机械等。它平时由一路电源供电,若该电源发生故障时,可中断供电;当变电所只有一路电源时应将其从电网中自动切除。
2.4电力监控系统
电力监控系统的功能是实时对地铁变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。在城市轨道交通控制中心,通过调度端、通信通道和变电所综合自动化系统对主要电气设备进行四遥控制,实现对整个供电系统的运营调度和管理。
3影响其可靠性的因素
3.1外部因素
地铁供电系统本身是由电力系统所组成的,由于其工程的浩大性,所以对设备进行定期的维修就需要花费大量的资金。缺少合理的维修计划与预算,就会造成维修次数与时间不当,长久下去势必会造成隐藏的.巨大隐患,影响地铁电力系统的可靠性与安全性。
3.2系统自身因素
大量电力设施的构成是整个系统处于高速运转的状态,就容易出现某个环节的事故,某个线路的老化,过强的电流经过就容易烧毁电路,使整个电力系统处于瘫痪状态,无法保证地铁的安全平稳运行。
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