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衛星通信系統是一種把衛星作為信號中繼站來接受和轉發多個地面站之間微波信號的通信系統。一個完整的衛星通信系統是由衛星端、地面端和用戶端這三個部分組成的。在地球上空作業的衛星端在微波通信的傳遞過程中起的是中轉站的作用。包含了星載設備和衛星母體的衛星星體在空中接收地面站的電磁波，放大之后再發送到另一個地面站。設立在地表之上的多個地面站是連接衛星系統和地面公眾網的固定接口和傳送點，由地面衛星控制中心、跟蹤站、遙測站和指令站等部門構成。人們連接網絡的用戶端通過地面站傳送出入衛星系統的微波信號，形成龐雜而寬泛的通信鏈接。衛星通信系統的覆蓋范圍很廣，在衛星信號覆蓋區域內的任意地點都能夠順利進行通信，不會因為距離的變化而影響通訊信號的好壞。衛星通信的電磁波主要在大氣層以外的區域傳播，微波傳遞的性質較為穩定。所以衛星通信的工作頻帶寬，通信質量好。即使部分在大氣層內部傳播的電波會受到天氣的影響，也仍然是一種信號穩定性和通訊可靠性很高的通信系統。但是，運行在高空軌道上的衛星在同時進行雙向傳輸時，傳遞速率會延遲到秒級，電磁波的精確度也會有所下降，用于語音通話時會出現明顯的中斷現象。衛星在高空上的位置是按照預定軌跡運行的，因此，衛星始終處于一種運動狀態，然而衛星通信系統中的線路連接都是無線鏈路，管理微波接收和微波傳遞的控制系統相當復雜，不易操縱和操作。
2衛星通信系統的發展現狀
2.1成本和需求之間的矛盾
現代的大眾通信集中體現為寬帶互聯網和移動通信。衛星通信在寬帶領域中不及光纖寬帶便利迅捷，在移動領域中也沒有地面蜂窩移動系統的性價比優勢。在移動的長途通信費大幅下降的情況下，衛星長途通信的轉發器費用卻沒有任何變化，大大提高了衛星通信系統的運行成本。這種成本高需求低的矛盾是衛星通信系統面臨的最大尷尬。
2.2寬帶IP的傳輸和實現問題
中國當前的寬帶IP衛星系統基本上都采用的是ATM的傳輸技術。這種技術的性能支持衛星通信系統相關的指標要求，實現起來卻很困難。在衛星ATM需要分層實現的說法上有兩種不同的觀點就是否改變現有衛星協議結構的問題展開著激烈的爭論。含有ATM交換機的子網移動性管理因為過于復雜，至今也還沒有找到解決的方案。
2.3數據傳遞的速度和效率問題
信息時代最需要的就是傳遞信息的快捷方式。建立在頻分復用和碼分復用技術基礎上的傳統傳遞方式已經滿足不了衛星通信日益增長的用戶需求。雖然隨后又研發出了分組交換技術，但長距離傳輸延時的問題還需要更加有效的技術和措施來降低傳輸延時對實時數據的影響。
3衛星通信系統的關鍵技術
3.1數據壓縮技術
數據壓縮不僅可以節約傳輸時間和存儲空間，還能提高通信的便捷性和頻帶的利用率。數據壓縮技術在處理數據的專業領域里已經發展得相當成熟了。不管是靜態的數據壓縮還是動態的數據壓縮都可以為衛星通信系統在時間、頻帶和能量上帶來相對較高的傳輸效率。例如ISO對靜態圖像壓縮編碼的標準和CCOTT的H.26標準，以及MPEG62設計中的同步交互性和多媒體等技術都成為廣泛應用于多媒體壓縮的公認標準。
3.2多媒體準信息同步技術
衛星通信系統傳輸中所使用的多媒體準信息同步技術大致可以分為連續同步和時間驅動同步這兩類。在衛星的多媒體通信中，可以選用緩沖法、反饋法或者時間戳法來實現多媒體準信息的精確同步。目前開發出來的同步技術有建立在近似同步時鐘基礎上的“多業務流同步協議”和以時間因果同步為特色，支持分布式協議的“多信息流會話協議”。
3.3智能衛星天線系統
要成功傳輸多媒體信息，對通信系統的帶寬要求是2500MHz及以上。降雨等天氣因素和地面吸收電磁波等客觀的影響因素都會導致衛星ATM網絡產生較為嚴重的突發錯誤。為了完成多波束覆蓋的范圍最大化，研究智能高性能天線的技術開發和具體應用是十分必要的。例如，衛星通信系統可以在平時采用多波束快速跳變系統，在需要完成跟蹤和同頻復用的低軌道系統中采用蜂窩式天線，在星上和同步軌道系統中采用相控陣列天線。
3.4衛星激光通信技術
衛星通信對傳輸速率的要求很高，就目前來說，衛星通信系統的載波都是電磁性的微波。但微波天線能夠接受和傳遞的微波數量是有限的，這就需要激光通信的輔助甚至替換。激光通信技術可以在減輕衛星密度重量和體積大小的同時增大衛星的通信量，提高衛星通信的保密性、可靠性和傳輸速率。而且衛星通信的激光傳輸之間是不會相互干擾和影響的，是衛星通信在未來的主要發展趨勢。
1引言
社會的發展大大推動了移動通信業務的發展，人們對移動通信服務的依賴程度越來越高，同時要求也越來越高。單純依靠地面移動通信系統已然無法滿足需求，發展衛星移動通信事業非常有必要。衛星有著巨大的覆蓋面積，僅僅需要3顆同步衛星便可以完成除北極之外所有地區的通信服務，可以滿足人們近距離和洲際通信的需求[1]。就目前的衛星移動通信系統來說，若是按照軌道來劃分，可以分為3種，即靜止軌道（GEO）、低軌道（LEO）、中軌道（MEO）。以其中的LEO系統為例來說，其擁有傳輸延時的特性，且路徑損耗小，更易實現全球覆蓋。在技術應用方面，目前所使用的技術以星上處理技術、天線技術、星間鏈路為主，有很好的應用優勢。為更好地促進衛星移動通信系統的發展，進一步明確和掌握衛星移動通信系統關鍵技術的應用要點尤為關鍵，要給予高度的重視。
2衛星移動通信系統介紹
按照衛星運行軌道的不同，目前實現衛星移動通信服務的技術主要有兩種，一種是借助LEO來實現全球性的移動通信，最為典型的系統有兩種，即全球星（Globalstar）和銥星（Iridium）；另外一種是借助GEO和大型可展開多波束天線技術來實現全球性的移動通信，最為典型的系統有兩種，即澳大利亞衛星移動通信系統Mobilesat系統、北美衛星移動系統MSAT。GEO與LEO兩種系統因為軌道高度有所不同，且衛星數量與質量方面也存在較大的差異，因而兩種系統有著較為顯著的風格特點，集中體現在傳輸性能、系統性能、衛星性能和成本經費。在傳輸性能上，GEO的傳輸延時可以達到半毫秒量級，實時性較差，且傳輸過程中的損耗會很大，而LEO的傳輸延時可以達到10毫秒量級，有很好的實時性能力，且傳輸過程所產生的能耗小。在系統性能上，GEO的系統建設相對來說較為簡單，與地面對星容易，不需要一些復雜性的跟蹤控制系統。更為重要的一點是，借助單顆衛星便可以有效開展業務。而LEO系統整體有著較高的復雜性，且難度大，需要完美的跟蹤控制系統。另外，只有當所有的衛星在軌道內運行時，才可以實現提供全球移動通信服務的目的。在成本費用方面，GEO的使用壽命較長，日常維護費用較低，有很高的性價比。而LEO無論是衛星研制還是維護費用均有一定的復雜性，且所花費的費用高于GEO。總的來說，兩種衛星移動通信系統有著各自顯著的優勢與不足，在使用時需要充分考慮這些因素，若是要實現人口密集區域的移動通信服務，則可以優先考慮使用GEO系統，若是要建立無縫覆蓋的移動通信系統，則可以優先考慮使用LEO系統。
3衛星移動通信系統關鍵技術的應用要點
3.1星上處理技術
對于移動通信系統來說，所存在的傳輸延時、傳輸質量不佳和系統容量低的問題往往會導致移動通信質量受限，為很好地解決這一類問題，要求衛星必須擁有星上交換、調制解調、波束成型等諸多的星上處理能力。目前來看，衛星移動通信系統中的星上處理技術主要有3種，即星上處理交換、全透明轉發、部分處理交換。星上處理技術可以通過數字的方式來實現，其顯著優勢在于有很高的資源利用率，且通信服務的實時性顯著，但也存在著一些突出的缺點，比如當前的技術體制還不夠成熟，導致實際應用時的適應性不足，且極易受到空間輻射的影響，導致穩定性和可靠性較差[2]。結合當前階段我國的衛星事業發展情況來看，星上處理技術應用在GEO衛星系統上還無法有效實現，但要想解決衛星通信傳輸延時這一不足，必須發展好星上處理技術。對于LEO衛星系統來說，因為無法在全球范圍內建立信關站，因而必須使用星上處理技術，以此來實現全球范圍內的移動通信。
3.2天線技術
通信衛星天線的發展經歷了很長的時間，在此過程中出現了很多形式的天線，包括標準圓的簡單天線、反射器賦形的天線與多饋源波束賦形的天線、多波束成型大天線。以多波束成型大天線為例來說，當前有較為廣泛的應用，尤其是在GEO系統中應用效果良好，比如Thuraya系統的12.25m口徑天線，可以產生250～300個波束，再比如InmarsatⅣ系統也采用了多波束天線。對于LEO衛星系統來說，其天線設計主要有4種形式，即雙柵、但饋源、正交、反射器賦形，比如Globalstar系統采用了S波段的有源相控陣天線。就目前天線技術的應用與發展來看，可以有效提升頻譜利用率的途徑主要有3種，一種是利用天線的波束成形，一種是多點波束蜂窩結構，另一種是智能天線技術。3種途徑均可以很好地實現頻率再利用的目標。若是選擇將天線技術與多址技術有機結合起來，勢必可以很好地提升衛星通信上行與下行的通信能力，尤其是可以提升衛星通信下行的通信能力。
3.3星間鏈路技術
星間鏈路技術可以很好地連接相鄰衛星，屬于一種通信鏈路，其優勢在于可以將星座中的各個衛星連接成為一體，由此可以確保系統內用戶的通信鏈路不再需要地面通信網的支撐。通過應用星間鏈路技術，可以大大提升整個移動通信系統的抗干擾能力和抗摧毀能力，能夠由此擴大系統的覆蓋范圍[3]。就LEO衛星系統來說，其因為覆蓋范圍很小，通常情況下是無法有效設置固定地球站的，而選擇使用星間鏈路技術時，可以此來對衛星加以控制，移動用戶可以通過星間鏈路接入到地面通信網絡中去。目前來看，使用星間鏈路技術的只有一種系統，即LEO衛星的Iridium系統。就星間鏈路技術的應用形式來說，其主要有兩種形式，即激光通信和微波通信，以微波通信技術的應用最為常見。微波通信技術雖然有著較為廣泛的應用，但實際應用時也存在著一些較為明顯的不足，比如應用過程中極易受到頻帶寬度、體積、價格等多方面因素的影響，因而無法大限度地去提升傳輸速率。對于激光通信來說，其也有顯著的應用優勢，所擁有的寬廣頻譜帶寬可以很好地提升衛星通信的潛在容量，在減少衛星載荷體積和重量中發揮著重要的作用[4]。更為重要的一點是，目前所使用的激光通信技術可以實現廣域大跨越的單跳連接，能夠減小通信延時。但激光通信技術在應用時的缺點也是十分顯著的，比如若是選用激光星間鏈路技術，則要求有著十分良好的衛星姿態控制能力，尤其是要確保衛星姿態始終處于穩定狀態，原因在于衛星姿態一旦不穩定則極易導致移動通信發生中斷。
4衛星移動通信系統的未來發展
對于一個國家來說，衛星移動通信系統屬于國家通信和航天領域高度發展的重要標志，同時也是一個國家通信基礎設施建設的補充手段，是必須擁有的尖端技術。目前來看，雖然近些年來我國在衛星移動通信系統事業上取得了很好的成效，但與發達國家相比還存在著很大的差距，且星上數字處理技術被一些國家所壟斷。總的來說，我國目前還沒有建設出自主研發的衛星移動通信系統，可以覆蓋到我國的GEO衛星有Aces和Inmarsat系統，但是因為衛星的用戶鏈路多采用L/S波段，如何搶占有限的空間資源與業務尤為關鍵。因此，必須進一步加大衛星移動通信系統的自主研發力度，建設屬于自己的衛星移動通信系統。結合我國當前在衛星移動通信系統建設中的諸多因素，今后衛星移動通信系統建設應該有一個明確的方向。在衛星移動通信系統建設思路上，要將區域覆蓋作為重點，將兼顧全球作為輔，將寬帶業務作為重點發展業務，并綜合利用LEO和GEO衛星，更好地支持小型的手持終端，確保可以實現實時語音服務。另外，要將滿足軍事通信作為衛星移動通信系統建設與發展的重要目標之一，前期的投資可以依靠軍隊，后續的發展可以通過商用來實現。按照當前我國在衛星移動通信系統建設上所取得的成就來說，衛星移動通信系統的發展是有著很好的技術支撐和資金支撐的，提供服務的能力也大大增強。今后要將衛星移動通信系統的建設工作放在4個點上：（1）促進衛星系統獨立建網；（2）促進衛星移動通信系統可以與地面網絡有更好的融合；（3）拓寬業務；（4）發展好個人移動衛星通信。在衛星系統獨立建網上，今后要降低對地面電信網的依賴程度，并最終不去依賴地面電信網，確保可以直接向公眾提供通信服務。在多業務開發上，目前衛星通信業務已然呈現出多元化的特點，兼容多種服務的綜合衛星業務可以為人們提供更多的優質服務，在地面業務傳輸網中發揮著重要的作用。更為重要的一點是，將衛星移動通信系統與地面通信網聯合使用時，可以打造一種覆蓋全球的海陸空立體通信網絡體系。在個人移動衛星通信發展上，要發揮好衛星移動通信系統覆蓋范圍廣泛、可靠性強、傳輸效率高的優勢，進一步發展好移動通信業務，更好地保證個人移動衛星通信的安全性與穩定性。就當前階段個人移動衛星通信的發展情況來說，在民用領域已經得到了十分廣泛的應用，尤其是在遠洋運輸、航海、石油天然氣勘探、遠程教育、科學考察、林業病蟲害監測中的應用十分普遍和有效。
5結語
衛星移動通信系統對于一個國家的發展尤為重要，必須積極做好衛星移動通信系統的建設工作。隨著5G技術的發展，其大大提升了衛星移動通信系統的實用性和應用效率，對推動衛星移動通信系統發展有重要的意義。今后要認清楚衛星移動通信系統發展的機遇與挑戰，進一步加大對衛星移動通信系統的研究力度，以此發揮好衛星移動通信系統的諸多優勢。
【參考文獻】
[1]吳承洲，蘇泳濤，劉劍鋒，等.面向衛星移動通信的系統級仿真平臺設計與實現[J].通信技術，2020，53(4)：890-897.
[2]李殷喬，熊瑋，孫治國.中國高軌移動通信衛星系統發展的機遇與挑戰[J].國際太空，2020(4)：36-41.
2備件性能檢測系統
基于上述備件維護管理策略可知，要實現地球站收發設備備件的離線性能檢測，擬設計構建備件性能檢測系統，以對備件性能的長期穩定性進行測試與維護，使更換備件的上線成功率達100%，確保更換備件的可用性和可靠性，從而為衛星通信系統的連續穩定運行提供可靠保障。地球站收發設備的備件分為系統級備件和部件級備件，其中系統級備件是指具備集成為有線閉環測試系統條件的備件，部件級備件是指不具備集成為有線閉環測試系統條件的備件。依據收發設備的備件分類情況，可將備件性能檢測系統分為系統級備件性能檢測系統和部件級備件性能檢測平臺，組成框圖如圖1所示。
2．1系統級備件性能檢測系統
備件性能檢測系統是針對具備集成為有線閉環測試系統條件的備件進行測試的平臺，其設計思想是:利用信息產生器及模擬轉發器將地球站的發送鏈路和接收鏈路的部分零散備件集成為一個自發自收的有線閉環檢測鏈路，用來完成系統級備件的加電測試，并通過監測環路時延值達到對備件的檢查與維護，確保更換備件的可用性和可靠性。同時，可完成返修設備及新增設備的驗收考核測試、新進人員的業務培訓、模擬故障處理演練等任務，具體組成框圖如圖2所示。
2．2部件級備件性能檢測平臺
部件級備件性能檢測平臺是針對不具備集成為有線閉環測試系統條件的備件進行測試的平臺，其設計思想是:利用信號源、頻譜儀、矢量網絡分析儀、邏輯分析儀、功率計等測試儀器對零散的部件級備件進行定期檢測維護和指標測試，以確保部件級備件的可用性和可靠性。同時，可作為新購置備件的驗收測試平臺，具體組成框圖如圖3所示。
3備件管理系統
3．1備件管理系統的體系結構
對于地球站收發設備的備件設備的管理，傳統的管理方法是直接將備件設備放入庫房，需要時人工從繁雜的備件設備中查找需要更換的備件設備，費時費力且延誤備件上線時間，降低了系統不間斷運行的可靠性;并且在系統備件狀態發生變化時，表格記錄形式無法得到及時更新，容易造成管理上的混亂。因此，為提高備件的使用效率，解決備件分散和備件存取造成的管理混亂等問題，本文建立備件管理系統，通過構建備件信息數據庫，設計實現備件出入庫管理和備件檔案管理流程，實現備件設備信息的科學管理，并為地球站裝備管理和采購提供數據支持。備件管理系統的體系結構如圖4所示。
3．2備件管理系統的功能模塊
本文從系統實用性出發，對信號收發備件管理系統進行需求分析，將系統功能模塊劃分為基本信息管理、備件庫存管理、備件計劃管理、使用信息管理、查詢統計管理、系統信息管理等幾個部分。系統各模塊的功能如下:(1)基本信息管理基本信息管理用來設置系統的基礎數據信息，如用戶信息、備件信息、備件供應商信息、倉庫及庫位信息等，以便為其它的管理模塊提供一個統一規范的基礎性數據，并且方便系統的維護。(2)備件庫存管理備件庫存管理是備件管理系統最為重要的管理模塊之一，該模塊涵蓋了備件從入庫到出庫之間的全部業務流程，主要實現對備件入庫管理、備件出庫管理、備件檔案管理、庫存備件明細、庫存備件匯總以及庫存報警等的管理。(3)備件計劃管理備件計劃管理主要實現備件采購計劃工作中的備件計劃、備件需求統計等功能。(4)庫房管理庫房及存放柜管理是對備件存放的直接映射，通過庫房信息以及備件存放位置的信息，方便快捷地將備件定位到庫房存放柜中，解決了原始的紙面記錄或無庫存記錄造成的弊端。(5)使用信息管理使用信息管理主要記錄備件上機使用情況，為合理采購備件，提供了第一手資料。(6)查詢統計管理查詢統計管理可提供靈活多樣且直觀的查詢統計方式，統計出的數據準確可靠，用戶可以通過統計匯總出各個備件的庫存、維修、使用等數據，為領導決策提供依據。(7)系統信息管理系統信息管理主要完成對信號收發備件管理系統的用戶信息和用戶密碼修改的管理。
信號微機監測系統是鐵路上非常關鍵的設備，他能夠維護車廂運行安全、對鐵路信號設備的運行情況進行檢測與監督，提高信號管理質量，信號微機監測網絡系統的形成體現出鐵路信號技術的進步、完善與發展。這一系統的優勢體現為：通過微機系統來迅速處理信息，加強對信號設備的實時檢測與監督，加強故障問題的判斷、分析和處理，憑借微機系統信息高容量、高速處理能力來加強對數據的存儲、記錄、分析與總結，這一信號監測系統實現了同網絡世界的鏈接，利用網絡的先進功能來提高管理效率。
一、鐵路信號微機監測網絡系統簡介
作為鐵路系統運行過程中最關鍵的交通安全設施，能夠有效支持信號設備的狀態檢修，利用這一網絡系統能夠有效確保信號設備的安全度，提高接合部管理水平，積極維護鐵路系統運行現場的修理。鐵路信號微機監測網絡系統能夠對鐵路系統的整個運行過程進行跟蹤、記錄與管理，實現對安全問題的監測、對事故故障的事后分析，達到維護系統安全運行的良好效果。
以往的信號微機監測系統單純局限于通過微機技術來對信息進行處理、監督與監測等等，從中判斷、診治故障問題，對相關信息自動加以儲存、分析、總結與反饋等等。
隨著信息技術的發展，鐵路信號微機監測系統也實現了同網絡世界的鏈接，朝著網絡化方向發展，在已有的監測系統上利用廣域網數據傳輸系統，把來自于火車站、電力等等同上層網絡系統相鏈接，打造出一個健全完善的網絡監測系統。
這個廣域網數據傳輸體系發揮著數據傳輸的功能和作用，他能夠支持信息在不同計算機系統之間的傳播與輸送，例如：路由器、集線器等等，達到對整個信號系統的統一監督和控制，無需過多的人員監控，有效節省了人力成本，能夠更加高速、快捷地找到各項設備故障問題，從而確保了鐵路交通系統的工作效率。
二、信號微機監測系統組網分析
因為鐵路交通系統的特點就是路線長、站點多、站與站距離較遠，因此，要想確保整個鐵路交通系統的各個站點、線路有效聯系起來，實現相互之間的信息傳輸與交流，達到整個鐵路系統的網絡鏈接就要引入計算機信息技術。
1、微機監測網絡的結構模型
信號微機監測系統主要發揮著遠程監測與控制功能，通常是對鐵路線路上各個站點間、信息裝置以及鐵路交通線路間信息傳播與傳遞情況的監控，能夠對整個鐵路系統中的故障、問題等進行及時捕捉、提前預測、發出警報等等，從而確保火車安全運行。
根據相關的法律法規中的規定，信號微機監測系統通常包括三個層面，具體如下圖所示：
在這三個監測層中，電務段層發揮著同上級部門網絡鏈接的作用，整個系統的結構呈現為樹形。
2、廣域網
廣域網通常的覆蓋范圍較廣，最短距離在幾十千米，最長能夠達到幾千千米，線路通常選擇公共交換的形式。因為鐵路交通系統線路長、站點多，基于這樣的特點，在電務段層通常選擇廣域網的網絡模式，通過這一網絡來實現不同站點、不同方位的數據鏈接與信息聯系。
在空間結構上，廣域網需要選擇星形網絡拓撲結構，同時選擇環網的鏈接方式，從而確保網絡運行的安全、穩定。通過這種方式即使網絡通道發生了切斷，也依然能夠維持不同網點間正常通信，實際工作過程中，也能夠有效確保通信效率，帶來良好的通信效果。在環網鏈接模式下，需要在各個車站中配置一個路由器，并在網絡中心處設置一個多口路由器，這樣就實現了不同站點共享網絡流量，達到了彼此間信息有效溝通、交流的功效。
3、信號微機監測網絡系統的管理
這一網絡系統能夠發揮網絡管理的作用，在各個端口，都能夠憑借形狀、符號、線路圖等方式來呈現不同網絡節點之間的鏈接情況，也能夠呈現出監測程序的鏈接情況。
其中選擇曲折、迂回的網絡通道來構成回路，因為這樣能夠有效克服由于各別站點出現故障或其他意外問題時，整個網絡系統被切斷的風險。
在這一網絡系統內部設置一個監控服務器，在路由器這一網絡系統媒介的幫助下，服務器實現了同各個站機的鏈接，具體鏈接方式為：迂回通道串行，這樣就能夠打造一個良好的廣域網，而且這個網絡系統中的任何一個站機、信息處理器等都配置了一套屬于自己的站碼、IP地址、電報碼等等，這些配置具體的作用如下表：
（1）站機
主要包括微機主機、電源、數據采集設備、廣域網路由器、CAN網等等。整個系統承擔著采集信息、歸類數據、分析與處理信息等等，同時會把所搜集到的信息里有網絡設備來輸送至服務器。
（2）服務器
服務器是整個微機監測系統的核心，發揮著信息管理中心的職能和功效，負責監測信號數據，實現信息通訊。
具體的功能和作用體現為：對站機的信息和數據進行接收與儲存，向站機輸送命令，并負責執行相關操作，向終端機輸送信息數據并供其查詢等等。
（3）監測終端
監測終端主要由人工進行運行，負責對管理范圍內車站相關數據信息的查詢與管理，形成報表數據進行匯報并總結。具體的數據累計、模型以及圖形等都能夠被真實、清晰地打印出來，而且監測終端也可以將通訊網絡結構拓撲圖、實際的通信狀況等信息明顯地呈現出來，從而開展科學網絡規劃、分析與管理，為大眾用戶帶來一個便捷、自由又易于觀察和操作的交互環境。
4、TCP/IP
鐵路信號微機監測網絡系統采用TCP/IP協議，形成一種約束，其中對通信規律做出了詳細規定，在這一協議的規定與約束下，鐵路信號微機監測網絡系統能夠發揮良好的通信功能，確保通信安全、穩定，而且這一協議具有廣泛的適用性，能夠適應不同類型的網絡通道和現實的物理通道，同時能夠隨著通道的優化來不斷提高自身性能。■
總結：
鐵路信號微機監測網絡系統的構建與形成是鐵路信號監測系統優化升級與發展的體現，必須加強對網絡系統的優化管理，提高系統運行效率，發揮網絡信息技術的優勢功能，確保其有力支持鐵路信號微機監測系統的運行與發展，維護期功能與作用的積極發揮。■
參考文獻
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[2]王偉峰.王強.嵌入式網關在鐵路信號微機監測系統中的應用[期刊論文]-鐵路通信信號工程技術2011，5（1）
3.3準確了解保護對象原則
系統日常運行維護工作應有目的地確立工作重點，準確了解防護對象的特征，在系統中的性質、地位和重要度，同時對系統進行合理評估來確定運行維護工作的粒度。根據系統評估，確定運行維護工作開展的重點對象，例如，辦公自動化（OA）系統重要度和防護需求較高，在制定運行維護管理制度時，應重點考慮其系統的檢查周期、備份日期、審計頻次、人員權限變化情況等；考勤系統重要度和防護需求較低，系統一旦發生故障，對機關、單位各項工作不會造成較大影響，在運行維護過程中可合理分配運行維護粒度。
3.4多層次、多安全單元防范原則
在開展系統運行維護過程中，應充分考慮各安全設備工作范圍和其產生運行維護數據的關聯關系，利用已有設備最大限度地發揮其技術性能，確保問題能及時顯現并做到快速響應。各類安全設備、運行維護工具在系統運行中，會產生大量的運行日志和告警記錄，通過對各類安全事件特征進行歸類，提前做出合理的排查和定位，可使運行維護工作收到事半功倍的成效。
3.5用戶便利性原則
復雜的運行維護流程和管理制度將造成系統日常運行維護效率低下。在確保信息安全的情況下，系統運行維護管理制度設計應盡可能減少冗余流程和環節，簡化審批。可引入運行維護標準來設計標準化的工作流程，例如，可參考IT基礎架構庫（ITInfrastructureLibrary，ITIL）、ISO2000、信息技術服務標準（InformationTechnologyServiceStandards，ITSS）等通用性較強的標準來優化運行維護工作，使其更加規范化、標準化。
4系統運行維護管理制度的主要內容
明確制定系統運行維護的各項規章制度、建立健全系統管理體制、保證系統運行環境和數據的安全，才能保證系統為機關、單位各層管理服務，充分發揮信息資源的作用。管理制度組成部分應依據系統實際建設情況進行劃分，按照事先制定的原則和統一標準進行分類編制，例如，根據內容分章節進行描述，或按工作對象制定不同的管理制度。制度內容應注意不同章節之間的相互影響和管理的標準化，避免出現同一對象在不同章節中出現不同的管理方式和標準。從系統運行維護工作和管理內容來看，制度內容可從以下兩個維度進行劃分。
4.1系統運行維護管理制度的流程
大部分系統的運行維護工作是基于流程框架的業務模式開展的，即系統管理過程中的各種業務活動過程。主要包括以下4個方面。1.事件與事故管理。主要包括：對引起系統中斷或可能導致系統中斷、質量下降的事項進行處理、記錄的過程。主要目標是盡快使系統恢復正常，減少對系統的不利影響，盡可能保證其可用，同時記錄、評估事故與事件并為其他流程活動提供支持。主要工作內容包括：事件通告、事故事件記錄、事件過濾、響應級別選擇、事件升級、調查診斷、事件關閉、事件評估等內容。2.問題管理。主要診斷故障根本原因和確定解決問題的方案所經歷的業務過程，主要包括：診斷、維修、恢復、記錄、重大問題評估等內容。問題管理為后續運行維護工作的開展提供相關經驗和知識的積累。3.配置管理。主要范圍包括：負責識別、維護系統或設備中的所有組成及各類設備或系統之間的關系，劃分資源、提供正確的配置信息。配置工作主要包括：方案制定、配置識別、配置控制、狀態記錄、配置測試、配置實施、配置確認和審核等過程。4.變更管理。主要負責運行維護服務生命周期過程中對配置項的變更。具體對象主要包括：管理環境中與執行，支持及維護相關的硬件、通信設備、軟件，運營系統，處理程序、角色、職責及文檔記錄等。變更管理過程包括：問題報告、變更請求、變更審核（評審）、變更通告、授權變更、變更實施等。
4.2系統運行維護管理制度對象
依據系統基本運行維護工作對象不同，將運行維護管理制度劃分為以下4個方面。1.設施、設備管理。系統中應建立針對設施、設備的嚴格管控制度。主要包括：機房管理、環境設備管理、安全設備管理、綜合布線管理、客戶端管理、通信設備管理、存儲設備管理、外圍設備管理、配電系統管理等。2.安全策略管理。安全策略是系統進行安全規劃、實施安全技術部署的頂層文件，也是系統運行維護過程中必須保證的重要技術指標和配置項目。主要包括：安全策略制定、變更、、修訂周期及安全配置項等內容。3.人員管理。系統運行維護人員是運行維護工作的主體，在運行維護管理制度中，需要對各級人員的角色授權、職責范圍、工作內容、作業基本行為規范、任職條件等內容進行詳細定義，確保既定制度得以順利執行以及各級人員能嚴格履職。4.檔案管理。系統檔案主要包括：系統開發、運行階段的各項文檔，包括可行性分析報告、系統說明書、系統設計方案、實施方案、設備操作手冊、測試報告等，需要在系統存續的全生命周期范圍內記錄系統運行情況，同時各類安全配置資料、分析報告、審計情況應建立嚴格的檔案管理制度。
4.3系統運行維護管理制度的基本內容框架
按照本文第三部分中提出的原則和第四部分提出的業務工作對象進行業務域劃分，根據業務域內的工作流程對制度內容進行分析，以此確定制度中相互關聯影響的部分，實現端到端流程的顯性化和標準化，形成各項規定標準化的運行維護標準框架。使運行維護技術人員明確自身崗位所涉及的執行標準、考核指標、遵循原則。按照管理范圍，將各工作流程涉及的運行維護工作劃分出各工作模塊，對各工作模塊定義管理業務模塊，向下一級劃分各模塊的子業務范圍，形成自上而下構建制度的邏輯過程，避免各部分制度相互沖突，并對各業務之間的邏輯關系進行考慮和流程繪制，確定相關需要規定的約束條件，由此得出實際操作性較強的管理制度和標準業務流程。流程中各節點明確的責任崗位和質量衡量指標如圖1所示，系統運行維護管理制度框架
5結語
本文從機關、單位信息系統運行維護管理工作的基本框架、設計原則、主要內容等方面進行了介紹，以期對機關、單位信息系統的實際運行維護工作起到一定的指導作用.
參考文獻：
[1]杜虹.切實加強網絡保密管理[J].保密工作,2012,(12):12.
當前，基層衛生應用信息技術的地方越來越廣泛，要想讓醫院管理科學化、服務系統化，醫院統計工作就必須進行變革。現代化信息管理手段為基層衛生統計工作的發展帶來了機遇，只有堅持不懈地提高統計人員的專業素養，增強其服務意識、質量意識、創新意識，才能適應現代統計工作發展的需要。
一、傳統模式下衛生統計工作存在的不足
（一）統計數據失真
驗證統計數據的方法太少，這造成醫院統計數據嚴重失真。保證信息和數據的準確是統計工作必須要做到的，而醫療數據的不準確，會使醫院管理決策不具有科學性。各部門每天定期報送數據，統計人員對這些數據進行仔細認真的匯總、整理產生統計報表，這是傳統模式的統計流程。由于時間跨度大、數據來源多，數據準確性的校驗往往存在很大難度，稍有不慎就會導致統計數據失真，使統計數據失去可信度，不具備參考價值，或是引起管理決策失誤，造成難以預料的損失。
（二）統計軟件落后
統計軟件落后，數據很難得到利用，時效性不強是傳統模式下衛生統計工作的突出不足。很多醫院還在沿用很多年前的統計軟件、統計指標體系不完善，無法對數據進行深度的分析研究，無法準確的反應醫院的運行狀態，更不能提出合理的改善措施。再加上統計人員大多是非專業人員，兼職統計工作的人比較多，對于統計工作方面的知識以及相關法規并不是很熟悉，甚至有時都不能按時的完成統計最基本的工作，那就更無法對統計信息進行更深度的研究和分析。這樣不利于醫院統計向全方位、多層次的發展，更無法滿足醫院管理的需求。
（三）統計信息管理觀念不強
為醫院管理、政策規劃提供決策支持是醫院統計工作的目的。但當前，部分醫院沒有認識到統計信息管理的重要性，醫院領導在潛意識里對醫院統計信息管理不重視，認為醫院的統計工作是一項可有可無的輔工作。領導對統計工作的不重視，也就使統計人員的地位相對于其他工作人員比較低下，在人力物力方面不得到足夠的支持，致使其工作熱情不高，更難以在工作中進行創新。同時，這也導致統計數據的及時性和準確無法得到保證，不能提供有價值的數據分析，不能為醫院管理者的決策提供數據支撐。這樣的惡性循環非常不利于基層衛生統計工作的發展。
二、基層衛生統計工作的信息化建設措施
（一）革新統計觀念，提高人員素質
醫院領導要對醫院的管理以及醫院以后的發展方向有充分地了解，創建一套與醫院管理要求相適應的醫療指標體系，使統計工作的職能得到充分的發揮，促進醫院更好地邁向現代化，實現更穩定的發展。醫院要提高統計人員的素質，使其將專業知識要熟記于心，并且有著高尚的職業素養，有明確的自我原則，實事求是，嚴格按照規章制度辦事的態度，這樣才可以確保統計數據的準確性。為適應信息化的需求，統計人員還要熟練掌握幾種統計軟件和數據庫查詢語言，還要具有醫學和信息學雙重背景，一定要有不斷學習的精神，使自己的知識面更加寬廣，還要在實踐中總結積累經驗，進行合理的統計分析和數據處理。最后，統計人員一定要在工作中得到培養主動服務意識，并且切實增強這種意識，善于從大量數據中尋找問題，及時提出合理化建議，也需要不斷提高創新意識，不斷學習新知識，改變舊觀念，這樣才可以更好地適應當代信息時代統計工作的需求。
（二）發揮信息優勢，確保數據真實
醫院統計工作不可以只停留在醫療數據統計上，統計人員要充分利用關于統計數據、資料，對醫院中出現的意外狀況以及醫院發展的新動態進行合理的研究與分析，并且要及時提出有效的建議，促進醫院各項工作的有序運行。要充分發揮信息網絡優勢，增強統計信息的時效性，有規律的利用網絡醫療數據寫出高質量的、內容更加豐富的、有深度的統計分析報告，不定期的對醫院熱點問題進行及時準確的對比、分析，找出數據變化的規律與原因，讓領導決策者有意見可聽。統計工作人員也應該摒棄原有舊的工作模式，圍繞信息技術創新工作模式，讓自己的觀念跟上時代的腳步，增強服務和效益意識，利用網絡技術實現高效管理，確保數據真實。
（三）加強綜合監管，做好統計服務
嚴格把守環節數據質量，加強綜合監管，確保統計數據準確性，做好統計服務。醫院的管理服務與統計數據的質量有著直接的聯系，國家統計局政法司頒布的相關法規明確規定，統計機構和統計人員應該依法獨立行使統計調查、統計報告、同級監督職權，統計人員不僅要收集數據，還必須實行統計監督職權，切實負責，不能敷衍，出現錯誤一定查明原因，實事求是。其次，統計人員可通過信息系統建立數據錄入質量預警與防范系統，完善數據審核功能和錯誤提示功能，將錯誤的發生率控制在最低，為管理層提供可靠的數據服務。
三、結語
總而言之，隨著當前醫院信息化技術的不斷發展和應用，醫院的各項醫療工作逐漸實現了資源的共享。在新時期，網絡環境讓醫院管理邁向了網絡化、數字化的發展階段。在醫療體制改革的新形勢下，基層衛生的統計工作變得越來越重要，基層衛生的統計人員要努力完善自身，不斷學習知識，提升職業素養，在工作中積累經驗，增強分析能力，讓統計工作促進醫院的可持續發展。
參考文獻
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中圖分類號:TP
文獻標識碼:A
文章編號：1672-3198（2011）06-0184-02
1 會計信息系統的發展
會計信息系統(Accounting Information System,AIS)是基于計算機的、將會計數據轉換為信息的系統,利用信息技術對會計信息進行采集、存儲和處理，完成會計核算任務，并能為進行會計管理、分析、決策提供輔助信息。
會計信息系統在我國的運用始于20世紀80年代初。會計信息系統軟件最初是由企業自制，后來出現了用友、金碟等財務軟件公司，使得財務軟件逐漸走向規范與成熟。根據功能和管理層次的高低，會計信息系統包括會計事務處理系統，會計管理信息系統和會計決策支持系統，管理級別依次提高。由于技術的限制，現在會計信息系統大都屬于會計EDP（電子數據處理）和MIS(管理信息系統)一類，會計DSS（決策支持系統）尚處于探索階段。
根據信息技術對會計信息系統的影響程度、以及系統本身是否克服了傳統復式簿記的弊端，會計信息系統又可劃分為四種模式：手工會計信息系統、電算化會計信息系統、準現代會計信息系統和現代會計信息系統。
（1）手工會計信息系統。
產生于15世紀，可追溯到13、14世紀威尼斯商人的借貸記賬法，其核心是會計恒等式、會計循環、會計科目表、分錄和賬簿，一直延續至今。
（2）電算化會計信息系統。
1954年美國通用電氣公司第一次使用計算機計算職工工資，從而引起了會計處理的變革，電子計算機應用于手工會計信息系統中，就標志著電算化會計信息系統模式的開始。
（3）準現代會計信息系統。
從20世紀60年代末發展至今，采用事項會計的思想，從理論上克服了電算化會計的弊端，但仍然圍繞會計科目表、分錄等核心，應用數據庫會計的理論模型，利用數據庫技術建立儲存強大的、分解的、多計量屬性數據的會計信息系統，以便數據可以按照最切合每一個用戶需求的形式進行組織。
（4）現代會計信息系統。
1982年7月，美國密歇根州立大學會計系教授麥卡錫(Me．Carthy)在《會計評論》上發表了題為《REA會計模型：共享數據環境中的會計系統的一般框架》的論文，提出了REAL模型，標志著現代會計信息系統模式的開始。
隨著數據庫、網絡技術的發展，REAL模式已成為理論最完善、研究最系統、變革力度最大、成果最多的一種創新模式，極有可能成為未來會計信息系統的主流模式。
2 傳統會計信息系統的缺陷
傳統會計信息系統是相對于現代會計信息系統而言的，包括手工會計信息系統、電算化會計信息系統、準現代會計信息系統，作為目前廣泛使用的信息系統，它們主要具有以下缺陷：
（1）以部門為立足點，沒有擴展到企業。
傳統會計信息系統在設計時，是從會計部門的角度來考慮問題，而不是站在企業的角度，因此，信息流只能在會計部門內部流動，形成了“信息孤島”，由于信息孤島間的信息流動往往不能以原始的形式流動，因此難以保證數據交換的真實性。
（2）模仿手工處理方式，自動化程度低。
傳統會計信息系統基本上都是在模仿手工處理，少有創新之處，只是迎合會計人員手工處理的習慣而已。傳統會計信息系統的處理流程是從記賬憑證開始的，會計人員通過原始憑證在計算機中錄入記賬憑證，然后才是自動記賬、自動生成報表，自動化程度低。
（3）應用新會計理論和方法受制約。
會計理論和方法始終在隨著會計實務的發展而更新，但由于傳統會計信息系統只在會計部門實施，對會計新理論的接受速度慢，也制約了新會計理論和方法的傳播和應用。
（4）事后會計，功能發揮受限。
一般而言，傳統會計信息系統僅僅是事后會計，在業務發生后對之進行記錄，很難再發揮更大的功能。傳統會計信息系統只能簡單地運用財務會計等業務處理層的理論,而無法深入運用財務會計之外的分析決策層的理論。
（5）提供信息不全面。
信息使用者需要且企業能夠提供的信息主要包括五類：①財務和非財務數據；②企業管理人員對財務和非財務數據的分析；③前瞻性信息；④關于管理人員和股東的信息；⑤企業的背景信息。傳統的會計信息系統不能及時而全面地提供這些信息，不能滿足會計信息使用者的需要。
會計信息系統具有采集、存貯、加工、傳輸和傳出會計數據的基本功能，但傳統的會計信息系統一直作為一個獨立的系統在發展，除總賬和財務報表子系統外，其他業務核算模塊都是從企業信息系統的各子系統中獨立出來的，并且數據流存在一定的重復性。
3 現代會計信息系統的構建
按照生命周期法，信息系統的開發過程包括系統規劃、系統分析、系統設計和系統運行和維護四個階段，對于會計信息系統，系統規劃就是要使會計信息通過系統的處理能滿足內外部信息使用者的決策需要，尤其是企業管理層的決策需要。系統分析就是要在對現行會計信息系統的調查基礎上，確定新的系統基本目標和邏輯功能要求，并進行可行性分析。系統設計就是根據邏輯模型建立物理模型，計算機化會計信息系統應用軟件的總體結構和數據庫設計。系統運行和維護就是在新的信息系統投入使用后，測試和評價運行效果，并進行實時維護，保證系統的有效運行。
從系統分析和設計的角度，針對傳統會計信息系統的缺陷，根據全面性、系統性、及時性和發展性的系統構建目標和原則，現代企業會計信息系統的基本框架可以大致包括以下幾個部分：
（1）企業會計事項數據庫。
以事項會計理論為基礎建立，企業日常經濟活動中所有的財務和非財務信息都以原始數據的形式存儲在該數據庫中，以便根據不同決策的需要生成不同的信息。企業會計事項數據庫是建立多維數據倉庫的基礎，為會計信息的多維計量提供了依據。
（2）元數據庫。
元數據是關于數據的數據，是描述數據的結構、內容和索引，元數據庫就是元數據的集合，用于管理所有與數據倉庫相關的模型、視圖和操作策略，是有效管理數據倉庫的首要前提。
（3）數據倉庫和數據挖掘。
該庫是集成的、面向主題的、穩定的數據庫集合，具有決策支持功能，存儲了經形式化后的傳統會計方法和規則，應用數據挖掘與OLAP聯機分析技術可從中挖掘新信息，進行多維分析，不同信息使用者根據決策需要，通過面向用戶的前端分析工具，如報表查詢工具、趨勢預測、統計分析工具，與數據倉庫系統進行交互，完成決策分析。
（4）數據處理系統。
傳統會計信息系統的最大缺陷就是復制手工會計過程，不能提供決策信息，而現代會計信息系統的數據處理系統能夠對會計事項數據庫和數據倉庫中的原始數據以及外部數據信息加以整理、過濾，并根據不同的決策需要進行數據的分類處理。
（5）防火墻。
防火墻是計算機硬件和軟件的組合，通過防火墻這一網絡防護系統，隔絕企業內部網與外部網，阻止非法用戶的侵入，因而能夠保證會計信息的安全性，這也是維護會計信息系統的必然要求。
上述的構建模塊通過可行性分析后就可在系統運行階段接受檢驗，現代會計信息系統已不單純依賴計算機硬件和軟件系統，而是更多地依賴計算機網絡，這種基于網絡的現代會計信息系統更有利于企業將會計信息和業務信息有效地結合起來,從而可以對報表、審計等進行遠程、在線操作。
4 現代會計信息系統的風險和維護
現代會計信息系統基于互聯網，使原來封閉的局域網會計信息系統被推向開放的互聯網，在為企業帶來會計業務一體化處理的便利的同時，也使會計信息系統的風險暴露無疑。
（1）現代會計信息系統的風險。
會計信息系統風險包括系統故障風險、內部人員的道德風險、非法侵擾風險、系統關聯方道德風險和電子商務內部控制等五大風險。
系統故障風險就是硬件或軟件故障所導致的風險，直接影響系統的正常運行；內部人員的道德風險是會計信息泄露的主要來源之一，因此必須加強內部人員的職業素質培訓和權限控制；非法侵擾風險是有目的性的竊取或修改信息，也需要引起系統維護者的重視；系統關聯方道德風險存在于復雜的關聯方關系中，已不僅僅是員工培訓所能解決的了，依賴的是關聯方的道德素質和利益驅動；電子商務內部控制是在網上交易過程中安全控制手段和技術上的潛在風險。
現代會計信息系統由于實現了信息化，全面運用現代信息技術，并通過網絡系統使會計業務處理過程高度自動化，信息高度共享，因而產生了新的風險，主要包括黑客攻擊和數據庫系統漏洞。①黑客是計算機安全的主要威脅之一，而它對會計系統主要采取竊聽、重發攻擊、迂回攻擊、假冒攻擊和越權攻擊等方式，主要是為了達到竊取重要機密數據的目的，會計信息的泄露和篡改對于決策者的正確判斷具有致命性的影響，也給競爭者和竊取方帶來了競爭便利。②數據庫系統漏洞是會計信息系統自身所存在的風險，雖然系統擁有許多安全設置選項，但在實際運行過程中，漏洞會不斷產生，如果不及時打上補丁，就給了破壞者以可乘之機，如若入侵者通過執行系統的相關指令而得到了系統的控制權限，這將對系統內的數據安全造成極大的威脅。
（2）現代會計信息系統的維護。
系統維護的目的是為了保證系統的正常運行，使系統始終處于最佳的運行狀態，它貫穿于系統的整個生命周期，不斷重復出現，直至系統過時和報廢為止，在軟件系統生命周期各部分工作量中，軟件維護甚至占到了50%以上，由此可見系統維護的重要性。
按系統維護的性質，對系統軟件的維護可分為正確性維護、適應性維護和完善性維護。對現代化會計信息系統的維護主要體現在規避潛在風險，控制現存風險，主要的方法有堅持系統開發的控制，建立網上公證三方牽制，實行監控與操作分離、增強內部牽制，健全漏洞監測系統等。
建立網上公證三方牽制就是根據網絡安全協議，采用第三方認證的方式保證信息發送和接收方能夠使用安全和可靠的會計信息，而且發送方和接收方的身份都通過認證；實行監控和操作分離，雙重保障，多方備份，防止出現數據不一致，崗位的明確劃分也就實現了內部牽制；健全漏洞監測系統，要求在實時監控的同時，發現漏洞就及時修補，避免造成更嚴重的后果。
參考文獻
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牡丹江電業局用兩年時間建成覆蓋全部電力客戶的用電信息采集系統，逐漸推廣費控、線損統計分析、電能質量監測等各種應用。
1. 牡丹江電業局電力用戶用電信息采集方案
牡丹江電業局電力用戶用電信息采集建設方案采用以臺區為單元的基本模式，實現了用電信息采集、用電異常監測，采集數據的遠程傳輸。其中本地信道采用窄帶低壓電力線載波通信，遠程信道采用GPRS/CDMA虛擬專網通信。方案分為5個階段實施：建設方案編制階段、工程勘察設計階段、工程施工階段、工程試運行及總結階段、工程驗收階段。
2. 集中器安裝分析
集中器應安裝在臺區變壓器下方，或者臺區線路中心位置，一般和臺區考核表并列安裝，共同使用一個大表箱。集中器的安裝點GPRS/CDMA信號要足夠強，否則會影響上行通信的穩定性和可靠性。如果方案中的集中器安裝位置的GPRS/CDMA信號達不到要求，需要重新選擇信號強的位置安裝，延長電源線路。
3. 通信調試分析
3.1 集中器與主站通信
集中器與主站之間采用無線虛擬專網GPRS/CDMA通信，信號強度可通過集中器指示燈進行簡單判斷。偏遠山區、地下室、金屬箱內等場所信號一般都很弱，可通過引出天線、更換集中器安裝位置、加裝信號放大器等措施來解決。
每個集中器都配置一個SIM卡，捆綁一個IP地址。在集中器配置時需要注意的是集中器IP地址、通信規約、表地址、表參數等必須正確，否則集中器無法遠程通信。SIM卡的安裝也要注意，一定要安裝在集中器的卡槽中，緊密貼近集中器通信芯片，卡扣固定好，否則因為天氣冷熱變化導致SIM卡與集中器通信芯片接觸不良，導致集中器無法遠程通信。
集中器無法連接到主站，一般是集中器GPRS模塊損壞，或SIM卡損壞造成的，可以更換GPRS模塊或SIM卡。集中器有連接卻無法正常通信，一般是集中器內部軟件“死機”造成的，可以對集中器進行復位重啟。集中器全部無法連接到主站，而主站設備正常，一般是GPRS/CDMA通信網絡出現故障造成的，可以通知移動通信運營商維護通信網絡。集中器不能連接到主站，所在位置有手機GPRS/CDMA信號，一般是SIM卡接觸不好或者天線松動造成的，可以重新安裝SIM卡或者天線。集中器網絡通信指示燈顯示通信網絡正常，但無法連接，一般是集中器參數（IP及端口APN、用戶名、密碼、區域碼等）設置不正確造成的，可以重新設置相關參數。集中器經常性掉線，排除GPRS/CDMA信號不穩定的因素外，一般是集中器心跳間隔設置過長造成的，可以重新設置。集中器信號強度正常，但無法與主站建立連接，無法獲得IP，一般是SIM卡未開通或欠費，可以開通相關業務或進行充值解決。
3.2 集中器與載波表通信
集中器與載波表通信受到線路狀況、噪聲、設備故障等多種因素干擾。
3.2.1所有載波節點都抄不到的問題
排查步驟：
（1）集中器沒有發出抄表信號的情況：
1）集中器沒有啟動抄表。
2）重新啟動抄表失敗。
3）啟動抄表后，信號沒能發出。
（2）所有電表對集中器的抄表信號不做回應的情況：
1）集中器抄讀的數據標識表端MCU不支持，表端芯片不做任何回應。
2）集中器要抄讀的電表的表號與實際所有電表的地址不能對應。
（3）表端做了回應集中器沒有收到電表回應的情況，是集中器的載波接收電路出現故障。
（4）導致所有電表對集中器抄表回應內容錯誤的情況：
1）集中器抄讀的數據標識，表端MCU回應的數據內容集中器不能正常解析。
2）表端MCU不支持集中器所抄讀的數據標識。
3.2.2 部分表抄不到的問題
排查步驟：
（1）整理并分析失敗的電表，看失敗的電表是否有滿足如下條件的：
1）集中器抄讀的數據標識表端MCU不支持，失敗表的表端芯片不做任何回應。
2）集中器要抄讀失敗的電表的表號與并非現場存在的電表的地址。
3）集中器抄讀的數據標識，失敗表MCU回應的數據內容集中器不能正常解析。
4）表端MCU不支持集中器所抄讀的數據標識。
5）表故障。
（2）在排除上述問題后，考慮現場臺區線路問題。
抄不到的表比較集中：
1）臺區劃分不明確，抄不到的表不屬于該集中器抄讀的臺區。
2）抄不到的表與能抄到的電表之間距離太遠。
3）抄不到的表與能抄到的電表之間存在的大衰減點。
4）常見的干擾源就是變頻器設備。
抄不到的表比較分散：
抄不到的表均位于末端。去現場主要排查表是否停電，表地址檔案是否錯誤。
3.2.3 抄到表的數量起伏比較大的問題
排查步驟：
1）存在干擾源，但是干擾源存在的時間不能確定，在抄表期間如同時存在干擾源會導致該次抄表過程效果不佳。準確找到干擾所在的位置用隔離變壓器將變頻設備隔離出去。
2）同一臺區有其他集中器同時在抄表，載波信號的疊加抵消會使得集中器發出和接收到的有效載波信號減少，可以將互相影響抄表的兩個集中器的抄表時段錯開；如果不允許變更抄表時段，可變更集中器位置，在保證集中器可以抄到各自表的前提下，在線路上保證兩臺集中器越遠越好。
3.2.4 部分表長期抄不到或時爾能抄到，時爾抄不到
排查步驟：
1）查看現場電表與集中器的在線路拓撲圖中的關系，查看是否位于同一個臺區。
2）查看直抄表距離集中器的距離，如果直抄表距離集中器的距離較遠，那么挪動集中器的位置到電表線路的中心位置。
3）查看現場實際臺區情況，看看是否有一部分用戶離得集中器距離非常遠，并且中間也沒有居民用戶，這時需要在中間相對合適位置添加幾只表單純作為中繼，或增加中繼器都可以解決。
4. 運維維護分析
用電信息采集系統完成安裝調試后，必須保證系統的穩定運行，這就離不開日常維護。用電信息采集系統覆蓋所有電力用戶，現場維護工作難以預測，在建設過程中，經常遇到設備、線路被盜被損，電能表表情空氣開關被斷開等各種現場，除了維護外，規范現場施工、及時上鎖封印、加強設備管理以及必要的宣傳也是非常必要的。
5. 對今后工作的建議
5.1 做好前期勘察核實工作
做到“帳、卡、簿”與現場表計情況一致，保證用戶檔案絕對的準確性和完整性，對于電能表的安裝規格、安裝位置、安裝方式、通信規約、通信芯片逐一現場勘察，對不符合該項目建設的對象，應及時調整，采取必要的措施，確保安裝基礎。
5.2 做好工程監督工作
信息系統審計是指根據公認的標準和指導規范對信息系統及其業務應用的效能、效率、安全性進行監測、評估和控制的過程，以確認預定的業務目標得以實現。
審計信息系統最早稱為計算機審計，計算機審計業務主要關注對被審計單位電子數據的取得、分析、計算等數據處理業務，還稱不上信息系統審計。隨著計算機技術應用范圍的不斷擴展，計算機審計所關注的內容也從單純的對電子的處理延伸到對計算機系統的可靠性、安全性進行了解和評價。在制度基礎審計的模式下，計算機審計的業務內容已經擴展到了符合性測試領域。信息系統的安全性、可靠性與其所服務的組織所面臨的各種風險的聯系越來越緊密，對被審計單位風險的評估必須將計算機信息系統納入考慮范圍。計算機審計的業務范圍已經覆蓋了一項審計業務的全過程，信息系統審計的概念隨之出現。
在建立信息系統審計制度，開展信息系審計研究方面，美國走在了前面。早在計算機進入實用階段時，美國就開始提出系統審計(SYSTEMAUDIT)。1969年在洛杉磯成立了電子數據處理審計師協會(EDPAA)，1994年該協會更名為信息系統審計與控制協會(INFORMATIONSYSTEMAUDITANDCONTROLASSOCIATION)即ISACA，總部設在美國芝加哥。目前該組織在世界上100多個國家設有160多個分會，現有會員兩萬多人，它是從事信息系統審計的專業人員唯一的國際性組織，CISA(CertifiedInformationSystemAuditor)也是這一領域的唯一職業資格。
在很多大型公司內部，信息系統審計部門已經成為一個獨立的對外提供多種服務的部門。尤其是互聯網和電子商務的興起，更是為信息系統審計業務帶來了無盡的商機。為財務報表審計提供服務只占信息系統審計部門業務內容很小的一部分。與信息安全相關的防火墻審計、安全診斷、信息技術認證以及ERP相關的新型咨詢業務也不斷涌現。“未來審計行業和審計技術的發展動力將主要來自于信息系統審計的發展”，這一觀點已經逐漸成為國外會計、審計界的一個共識。信息系統審計師的地位也在不斷提高。在國外的一些大型會計公司中已經出現了沒有CPA資格的合伙人，他們持有的專業資格就是CISA.據專家介紹，國際信息系統審計師（簡稱IT審計師）目前已經成為全球范圍最搶手的高級人才。
在初期，信息系統審計是作為傳統審計業務的一部分，在審計師對由計算機系統處理的數據的質量進行判斷時提供技術支持。有信息系統審計技能的審計師被看作是會計師事務所的技術資源，在必要時為同事提供技術支持。對于信息系統審計，需求領域很廣。如對組織的信息系統審計(主要集中在對信息技術的管理控制)、技術方面的信息系統審計(包括架構、數據中心、數據通信等)、應用的信息系統審計(包括經營、財務)、開發實施信息系統審計(包括需求識別、設計、開發以及實施后階段)和信息系統是否符合國家或國際標準的審計等等。
二、構建信息系統審計
信息系統審計的建立是一項復雜的系統工程，所以應制訂長遠的開發規劃，由簡到繁分階段逐步實現。它的功能應該是：實現審計信息的收集、處理和共享；實現審計日常管理的自動化；通過計算機建立程序化的標準審計方法和統一的審計標準，從而提高審計工作的效率和質量。實現審計管理規范化；保證審計作業規范化；促進審計文檔規范化；審計質量監督規范化；提高審計結論的層次。基于上述的系統目標，信息系統審計當前應由審計證據管理子系統、信息系統安全標準子系統、信息系統安全評估子系統、項目管理審計子系統和信息系統審計法律標準子系統等五個子系統組成。
（一）審計證據管理子系統
1．審計證據收集
（1）傳統方法收集審計證據
（2）通過數據接口直接向計算機會計信息系統獲取審計證據
（3）在線系統審計證據收集
（4）計算機網絡系統審計證據收集
2．審計證據評價
（1）真實性。查明審計證據的來源、形成的時間、地點、制作過程及設備情況，有無偽造和刪改的可能性。一般說來，由第三方（如中間商或網絡服務商）來儲存記錄或轉存的證據具有較高的證據效力；被審計事項的事實和行為發生時留下的證據的效力較以后專為訴訟的目的而形成的證據更為真實；對于自相矛盾、內容前后不一致或不符合情理的審計證據，應小心對待，不可輕信，對不能排除合理懷疑的審計證據不得采納。
（2）合法性。包括收集手段是否合法和形式條件是否合理兩部分。有些審計證據其本身也有證據力，但在收集過程中，違背了規定的手續和程序，因而也就不具有法律效力，也不能用來證實問題，為此，鑒定分析審計證據時，要了解證據是以什么方法、在什么情況下取得的，是否違背了法定的程序和要求，是否符合法律規定的形式要件，這樣有利于判明審計證據的真偽程度和效力。
（3）相關性。查明審計證據反映的事實與被審計事項有無關系，只有與被審計事項的事實或邏輯上是相關的事實才能被認為是證據。
（4）結合其他證據進行鑒定分析。將審計過程中收集的全部證據綜合起來加以分析、判斷。如審查計算機審計證據中有無數據、圖表等反映的事實，同有關書證、物證、證人證言進行分析，明確是否互相一致，是否有矛盾。如果與其他證據相一致，共同指向同一事實，就可以認定其效力，可以作為審計證據。反之則不能作為審計證據。
（二）信息系統安全標準子系統
構建通用的信息系統安全標準，作為信息系統審計工作中的參考標準。信息系統安全標準是由高級管理人員制定的最小標準、規則構成的集合，所以必須加以實現，以確保信息系統安全政策的實現。信息系統安全標準需要指明每個信息系統控制的詳細要求。它為管理人員提供一個基準或底線，可以照此對單個信息系統控制的適當性進行評估。信息系統審計是一個獲取并評價證據，以判斷信息系統是否能夠保證資產的安全、數據的完整以及有效率地利用組織的資源并有效果地實現組織目標的過程。它是立足于組織的戰略目標，為有效的實現組織戰略目標而采取的一切活動過程都在審計師的業務之內。
（三）信息系統安全評估子系統
信息系統審計集中反映了企業的戰略目標，主要從質量、成本、時間、資源利用率、系統效率、保密性、完整性、可用性等方面來保證信息的安全性、可靠性、有效性；信息系統審計資源維主要包括以信息、應用系統、設施及人在內的信息相關的資源，這是信息系統審計治理過程的主要對象；信息系統審計過程則是在信息系統審計準則的指導下，對信息及相關資源進行規劃與處理，從信息技術的規劃與組織、獲取與實施、交付與支持、監督與評估等方面確定了信息技術處理過程，每個處理過程還包括更加詳細的控制目標和審計方針以對信息系統審計處理過程進行評估。
（四）項目管理審計子系統
項目管理系統是對審計過程進行全面指導、幫助和控制的軟件，它通過對標準審計方法的各個工作流程的合理細分，使每個子流程都對應相應的計算機處理模塊。從而使一個完整的審計項目可通過計算機輔助而完成，并產生各個工作環節應該生成的底稿和報告。有利于提高工作效率，為進行審計質量考核提供了極大的方便。
（五）信息系統審計法律標準子系統
此系統主要是實現信息資料的收集和共享。內容定期進行更新，包括：審計工作所需要的各類法律、法規、規章制度等。一般來講，按不同層次設立，信息的共享通過系統內互聯的企業網實現，還可根據信息的保密要求，設定不同的信息訪問權限。
三、規范信息系統審計范圍
其業務范圍包括與信息系統有關的所有領域，例如對組織的信息系統審計(主要集中在對信息技術的管理控制)、技術方面的信息系統審計(包括架構、數據中心、數據通信等)、應用的信息系統審計(包括經營、財務)、開發實施信息系統審計(包括需求識別、設計、開發以及實施后階段)和信息系統是否符合國家或國際標準的審計以及網譽審計、電子簽名審計業務等電子商務審計。
1.信息系統開發計劃、管理及組織架構的戰略、政策、標準及相應實踐過程的評估；
2.技術基礎設施及運行實踐的效能和效率的評估；
3.信息資源在邏輯訪問、運行環境以及IT基礎設施各方面的安全性的評估；
4.系統災難恢復及保證業務連續性的能力的評估；
5.業務應用系統開發、實施與維護的方法和過程的評估；
6.業務流程的風險管理水平的評估；
7.財務系統的評估。
第一，鑒證作用。信息系統審計的鑒證價值是指通過審計，合理地保證被審計單位信息系統及其處理、產生的信息的真實性、完整性與可靠性，政策遵循的一貫性。
第二促進作用。促進價值體現在兩個方面，一是指信息系統審計可以促進被審計單位更有效地融入到社會經濟生活中；二是指審計可以促進被審計單位改進內部控制，加強管理，提高信息系統實現組織目標的效率、效果。
第三咨詢作用。信息技術的發展為組織的管理變革提供了技術手段，組織扁平化、工作豐富化等管理變革都要信息技術來實現。信息化已是大勢所趨。
四、創建行業標準與實務指南
如同開展業務審計要具有相關法律法規作為審計依據一樣，開展信息系統審計同樣需要審計依據。國內信息系統審計方面的工作近幾年才剛剛開始，基本仍處于摸索階段，而在國家審計中更是如此。目前，由于國內關于信息系統審計方面的標準尚處于空白狀態。
國際上關于信息系統審計方面可以參考的標準主要有信息及相關技術控制目標COBIT（ControlObjectivesforInformationandrelatedTechnology）、ISO17799、能力成熟度集成模型CMMI（CapabilityMaturityModelIntegration）和IT基礎架構庫ITIL（InformationTechnologyInfrastructureLibrary）等。
信息系統審計與控制協會ISACA（InformationSystemAuditandControlAssociation）于1996年公布的目前國際上通用的信息系統審計的標準。它將IT過程，IT資源及信息與企業的策略與目標聯系起來，形成一個三維的體系結構。它是一個在國際上公認為最先進、最權威的安全與信息技術管理和控制的標準。
英國國家標準局制定的BS7799-1《信息安全管理實踐規范》，該規范于2000年12月被國際標準化組織采納，成為ISO17799。ISO/IEC17799標準最初于1993年由英國貿易工業部立項，由標準化協會籌備起草并作為英國的標準。1995年，首次BS7799-1:1995《信息安全管理業務規范》，它提供了一套綜合的、由信息安全最佳慣例組成的實施規則，其目的是作為確定各類信息系統通用控制范圍的唯一參考基準，并且適用于大、中、小組織以及政府部門；1998年，標準化協會發表標準的第二部分BS7799-2《信息安全管理體系規范》，它規定信息安全管理體系與信息安全控制要求，是一個組織的全面或部分信息安全管理體系評估的基礎，它還可以作為一個正式認證方案的根據；BS7799-1與BS7799-2經過修訂于1999年重新予以，此次考慮了信息處理技術，尤其是考慮了在網絡和通信領域應用的最新發展情況；2000年12月，BS7799-1:1999《信息安全管理業務規范》通過了國際標準化組織ISO的認可，正式成為國際標準，即ISO/IEC17799-1:2000《信息技術——信息安全管理業務規范》標準。
2005年，ISO了新版的信息安全管理實施細則，即ISO/IEC17799-2005，對2000年版的標準進行了修訂，更加注重標準的通用性和實用性。
日本的系統審計是從八十年代開始，1983年通產省公開發表了《系統審計標準》，并在全國軟件水平考試中增加了“系統審計師”一級的考試，著手培養從事信息系統審計的骨干隊伍。近幾年東南亞各國也開始制定電子商務法規，成立專門機構開展信息系統審計業務，并制定技術標準。
國內目前關于信息系統審計的依據主要有修訂后的《中華人民共和國審計法》、【2001】88號文件《國務院辦公廳關利用計算機信息系統開展審計工作有關問題的通知》、1999年頒布了獨立審計準則第20號--計算機信息系統環境下的審計等，同時可以主要參考COBIT和ISO17799標準。
但是我國信息系統審計才剛起步，審計技術、審計規范、制度等都有待研究。隨著我國信息化水平的提高，對信息系統的有效控制與審計將逐漸成為研究熱點。
五、開展信息系統審計的意義
1．信息系統審計是未來審計發展的必然
未來審計行業和審計技術的發展動力將主要來自于信息系統審計的發展。
2．維護信息時代的市場經濟秩序
市場經濟是建立在信用基礎上的，信息系統審計應當充當信息時代經濟生活中公正的鑒證人起著維護市場經濟穩定的作用。信息時代競爭的加劇，信息流的電子傳播方式等，使市場對及時和相關信息的需求越來越多，現有財務報告模式的局限性性日漸突出。現有財務報告是以歷史成本為計量基礎的、周期性的向利益相關者報告。在新經濟環境中，信息系統審計師應能夠以在線、實時的信息為基礎提供鑒證，通過多種方式來保護公眾利益、提供鑒證服務并滿足投資公眾對決策有用信息的訪問需要。提供實時報告鑒證對保護公眾利益和保護資本市場的有序發展是非常有意義的。新晨
3．為信息化建設保駕護航
“以信息化帶動工業化”，推進“電子政務”及“電子商務”，許多企業也已著手整合與升級其信息化應用系統。可以預計，全國將有更多、更大的信息系統建設項目展開。但是，信息化是有風險的，信息系統規模越大，功能越復雜，風險也就越大。信息系統審計師的出現，可以從項目計劃開始介入信息系統建設的每個環節，以他們的專業素養，從項目的初始階段一直到運營的全過程，給予項目投資者風險控制的評估與建議，提高信息系統的投資效益。
參考書目
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1 引言
變電站自動化技術經過10多年的發展已經達到很高的水平，在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術實現無人值班，而且在220 kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可能性，降低了變電站建設的總造價。隨著計算機技術、網絡技術的迅猛發展，以太網技術在工業領域得到了廣泛應用[1，2]。以太網具有良好的開發性、穩定性、易維護性、傳輸速度快、價格低廉、易于實現與上層管理信息網絡的無縫連接，而且為不同廠商的產品提供了一個統一的接口，便于實現互聯和互操作[3，4]。因而，在微機保護中可采用以太網構建通信系統，同時，為了兼顧傳統的通信模式，設計中仍然保留了串行通信接口。本文以串行通信與以太網通信相結合的通信系統為出發點，就相關問題進行闡述。
2 硬件構成
2.1 串行通信接口
裝置中，考慮到需要處理的數據較多，數字算法的計算量大，因此在保護CPU的選擇上采用的是TI公司的新一代高性能32位浮點DSP芯片TMS320VC33。由于在VC33的內部結構中沒有集成通用異步接收發送器（UART），所以當保護系統與廠站局域網、遠方調度進行數據通信，并要求有較高的實時性時，就必須擴展異步通用芯片，以求得到較高的通信速度。本裝置采用的通用異步接收發送器芯片是TI公司的TL16C752，它具有低功耗、高速度的特點，最大數據傳輸速率可達1.5Mb/s，且接收器與發送器相互獨立，可進行DMA操作，控制靈活方便。同時還具有回讀功能，可以在線診斷，它提供了兩組增強型的獨立UART接口，具有16字節的發送和接收FIFO、MODEM控制接口和通信狀態寄存器。它與DSP芯片的結構示意圖如圖1所示。
在裝置中設置了兩個串行通信口，其中串口1固定為RS-232，在實際應用中用來實現串口打印實時數據和各種參數，串口2可以通過跳線選擇為RS-232或RS-485模式，用來組網通信。裝置中的CPLD芯片主要是用來產生片選、讀寫等控制邏輯，它采用的是XILINX公司生產的XC95144；加入光隔則提高了通信的抗干擾能力；電平轉換芯片MAX232ACSE與MAX490ESA的作用是使信號電平（TTL電平）轉換為RS-232或RS-485電平，或進行二者之間的逆轉換。
2.2 以太網接口
在裝置中選擇RTL8019AS作為以太網控制芯片。選擇好DSP芯片和網絡芯片之后，要以TMS320VC33和RTL8019AS構建以太網，關鍵在于DSP 處理器與網卡控制芯片之間的接口設計。下面就討論TMS320VC33芯片與RTL8019AS芯片之間如何進行連接，從而實現有效的數據通信。
在TMS320VC33和RTL8019AS之間通過XILINX公司生產的CPLD芯片XC95144進行連接，硬件結構的示意圖如圖2所示，其中XC95144在接口電路中起邏輯轉換的作用，存儲芯片AM29F400B75EC用來存儲網卡芯片初始化等信息。
基于DSP與RTL8019AS組成的以太網，DSP主處理器與網卡之間的接口主要實現的功能有[5-7]：
(1) 主處理器通過接口電路對網卡芯片進行控制，包括對網卡的邏輯控制、讀寫控制、復位等;
(2) 主處理器與網卡之間的數據交換，DSP通過接口電路對網卡接收數據進行讀取，將需要發送的數據寫入網卡緩存。
3 通信功能的軟件實現
3.1 串行通信的軟件設計
3.1.1 UART的驅動程序設計
對于通用異步接收發送器（UART）TL16C752的驅動程序設計，就是對與DSP芯片通信相關的內部寄存器進行操作，下面就簡要介紹一下相關的寄存器的情況與設置。
3.1.1.1 線路控制寄存器（LCR）
線路控制寄存器(LCR) 存放串口傳送的二進制位串數據格式，LCR 是一個8位的寄存器，各位的定義如下：d0d1是字長選擇位，若d0d1=00，傳送的字長為5 位; d0d1=1 時字長為6；d0d1=0時字長為7；d0d1=11 時字長為8。d2位是停止位選擇，d2=0 時停止位為1位；d2=1時停止位為1.5位。d3=0 時校驗有效；d3=1 時檢驗無效。d4是校驗類型位， d4=0 時進行奇校驗；d4=1 時進行偶校驗。d7位(DLAB) 是鎖定波特率發生器位， d7=1 時訪問波特率因子寄存器; d7=0 時訪問其他寄存器。
在本系統中，使d0d1=11，選擇的8位字長；d2=0，選擇1位停止位；d3=0，校驗有效；d4=1，選擇進行偶校驗。
3.1.1.2 波特率因子寄存器（DLL&DLH）
兩個8位的波特率因子寄存器構成一個16位的波特率因子寄存器。在TL16C752的內部具有波特率發生器， 產生發送數據的時鐘信號。波特率因子可以通過下列算式求出:
波特率因子=基準時鐘頻率/ (16×波特率)
在本系統中，我們采用的基準時鐘頻率為1.8432MHZ，先將LCR中的d7置1以便訪問波特率因子寄存器，再將波特率因子寄存器寫為16，將波特率設為9600。接著將LCR中的d7寫回0，以便訪問其它寄存器。
3.1.1.3 FIFO控制寄存器（FCR）
這個寄存器用來設置FIFO的允許/禁止、清除FIFO、設置接收FIFO的觸發級別和選擇DMA模式。先將FIFO的d0寫1，以使能接收與發送FIFO；將它的d0d1全寫1，用于復位接收與發送FIFO；將d6d7兩位寫1，設置接收器FIFO中斷的觸發標準為60characters。
3.1.2 通信的軟件設計
除了發送接收程序段在定時器中斷中執行以保證穩定的通訊速率外，保護軟件通訊模塊的大部分工作在主程序初始化后的死循環中進行。使用了串口芯片的FIFO功能以提高通訊的速度。
在約定的監控系統與保護系統之間采用主從方式進行通訊，因而保護系統總是被動接收指令，即始終為從動站。保護系統的通訊模塊在完成初始化工作后隨即進入接收狀態。當通訊接口收到完整的鏈路規約數據單元（LPDU）時將對其進行校錯，出錯丟棄這個數據單元。保護系統收到的LPDU有3種類型：第一種是2級數據請求幀，保護系統將以測量值LPDU作為回答；第二種是1級數據請求幀，此時先判斷FCB是否變化，有變化則以新的ASDU形成LPDU并填充發送緩沖區，否則重發上一個LPDU；第三種是命令幀或下傳數據幀。在這里我們將2級數據與1級數據同時召喚，使用戶進程得以簡化。當保護系統完成監控命令或準備好應答數據時，將形成發送數據包的若干個ASDU等待傳送，然后發送規定格式的命令確認幀以通知監控系統接收命令執行結果或反饋數據。另外，有啟動事件或故障事件發生時，保護系統會將上傳LPDU的ACD位置位，以通知監控系統建立啟動/故障數據傳輸過程。保護系統的程序流程圖如圖3所示。
3.2 以太網通信的軟件設計
通過對DSP編程， 來實現RTL8019AS初始化、發送數據、接受數據，嵌入式TCP/IP協議等功能，在處理數據步驟之前，還需要對網絡控制器進行必要的檢測、復位和初始化。網絡接口通過2個DMA操作來完成數據的接收和發送。本地DMA完成RTL8019A S與其內部FIFO隊列之間的數據傳送，遠程DMA 完成RTL8019AS與CPU之間的數據傳送。
3.2.1 RTL8019AS的初始化
要進行網絡通信就必須對網絡控制芯片初始化，初始化比較煩瑣，但是它有著非常重要的地位，往往決定著網絡通信的一些重要參數。為了使RTL8019AS啟動并處于準備接收或準備發送數據的狀態，必須對相關的寄存器進行初始化。這些寄存器主要包括指令寄存器CR，數據結構寄存器DCR，遠程字節數寄存器RBCR，頁面開始寄存器PSTART，頁面停止寄存器PSTOP，中斷狀態寄存器ISR，中斷屏蔽寄存器IMR，實際地址寄存器PAR0-5，多點地址寄存器MAR0-7，當前頁面寄存器CURR，傳輸配置寄存器TCR，接收結構寄存器RCR等。
3.2.2 數據的收發
通過對地址及數據口的讀寫來完成以太網幀的接收與發送。要接收或發送數據包就必須讀寫網絡控制卡RTL8019AS內部的16KB的RAM，必須通過DMA進行讀和寫，網絡接口通過2個DMA操作來完成數據的接收和發送。即本地DMA完成RTL8019A S與其內部FIFO隊列之間的數據傳送，遠程DMA 完成RTL8019AS與CPU之間的數據傳送。
3.2.2.1 數據包的發送
數據包的接收大體包括三個步驟：數據包的封裝，通過遠程DMA將數據包送到數據發送緩存區，通過RTL8019AS的本地DMA將數據送入FIFO進行發送。下面講述發送的具體操作：
(1)數據包在發送前按規定的格式封裝好，在封裝時我們采用的是一個標準的IEEE802.3以太網物理傳輸幀格式，它的基本封裝格式如表1所示。
(2)把按以太網幀格式封裝好的數據包通過遠程DMA寫入RTL8019AS的數據發送緩存區。具體操作是首先主機設置好遠端DMA開始地址(RSAR0，1)和遠端DMA數據字節數(RBCR0，1)，并在CR中設置為“寫數據”，就可以從遠端DMA口寄存器里把數據寫入芯片RAM。
(3)啟動本地DMA將緩存區內的數據發送出去。即待發送的數據包存入芯片RAM后，給出發送緩沖區首地址和數據包長度(寫入TPSR、TBCR0，1)，然后啟動發送命令(CR=0x3E)即可實現8019AS發送功能。8019AS芯片會自動按以太網協議完成發送并將結果寫入狀態寄存器。
3.2.2.2 數據包的接收
以太網數據包的接收過程和數據包的發送過程剛好相反。首先是將網絡上的電信號變成數據存入芯片的接收緩存中，然后主機設置好遠端DMA開始地址(RSAR0，1)和遠端DMA數據字節數(RBCR0，1)，并在CR中設置“寫數據”，從遠端DMA口寄存器里把數據從芯片RAM讀到系統RAM中。接收緩沖區構成一個循環FIFO隊列，PSTART、PSTOP兩個寄存器限定了循環隊列的開始和結束頁，這兩個寄存器的設置是在以太網控制芯片的初始化中完成的。CURR為寫入指針，受芯片控制，BNRY為讀出指針，由主機程序控制，根據表達式“CURR=BNRY+1?”可以判斷是否收到新的數據包，新收到的數據包按表2的格式存于以CURR指出的地址為首址的RAM中。當CURR=BNRY時芯片停止接收數據包。
3.2.3 嵌入式TCP/IP協議選擇
TCP/IP協議實質上是一系列協議的總稱，TCP/IP協議是一組不同層次上的多個協議的組合，包含十幾個協議標準[8]。本文介紹的以太網接口是專門為繼電保護而設計的，不要求實現所有的TCP/IP協議，所以選擇的嵌入式TCP/IP是對TCP/IP協議族進行選擇并簡化而形成的協議集合。本設計實現的協議如圖4所示，通常分為四層（物理層除外）。
(1)鏈路層中實現了ARP（地址解析）協議。它主要是將32位的IP地址動態地映射為48位的以太網地址，從而保證網絡的正確傳輸。另外，在設計中把IP地址存儲于本地存儲器中，不必從其他服務器得到IP地址，這樣就無需實現RARP（逆地址解析）協議。
(2)在網絡層中主要實現了IP（網際）協議和ICMP（網絡控制報文）協議。IP協議是TCP/IP 協議簇中最核心的協議，它提供無連接的數據報傳送服務，所有上層協議都要以IP數據包格式傳輸。ICMP協議負責傳遞差錯報文以及其它需要注意的信息，在設計中只實現了對回顯請求（類型代碼為0）報文的處理，從IP層收到ICMP包后，判斷其類型代碼段是否為0，如果是，將類型字段與代碼字段設置為00（回顯應答），計算檢驗和，再交給IP層發送；如果不是，則予以丟棄。從而實現了對ping功能的支持。
(3)在運輸層實現了UDP（用戶數據報）協議。運輸層中包括兩種不同的協議：TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議）。TCP是一種面向連接的、可靠的傳輸層協議，但其時延難以把握，不利于實時數據的傳輸；UDP協議是一種不面向連接的協議，它只是簡單地把數據報從一臺主機發送到另一臺主機，但并不保證該數據報能到達另一端，可靠性必須由應用層來提供，但其有實時性強的特點，能在同一時間將信息傳遞給所有節點。因此，在微機保護裝置中考慮快速性的要求，選擇了UDP協議。
(4)應用層主要指用戶進程，在保護裝置中采用的是國際電工委員會新制定的IEC61850標準，它可以用來實現面向對象和設備的無縫聯接通信。
4 結束語
本文介紹了微機保護的一種通信系統，該通信系統采用以太網通信與串行通信相結合的方式構成。文章設計了通信系統的硬件結構、編寫了驅動程序與功能軟件。設計的通信系統不僅可以滿足以太網組網的要求，也可以兼容傳統的串行通信要求，將大大地促進電廠和變電站綜合自動化的進程。
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