发布时间：2023-10-10 15:35:33
绪论：一篇引人入胜的数据通信基本概念，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
一、认识远动终端RTU
（一）RTU的定义
RTU即远动终端，它是电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。
（二）RTU的功能概述
1、远方功能
RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。
①遥测（YC，Tele-measurement）：远程量测值。RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路）。
②遥信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：远程状态信号。RTU将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。
③遥控（YK，Tele-command）：远程命令。调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。
④遥调（YT，Tele-adjusting）：远程调节命令。调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令。
⑥统一时钟：具有对时功能。接收调度中心的校时命令。统一时钟为了不同厂站之间事故分析以及电度量冻结。
⑦转发：接收其它RTU送来的远动信息，按规约组装转发给指定的调度中心。
2、当地功能
就是RTU自身或连接的显示记录设备的实现监控功能。
①CRT显示：与RTU直接连接（或通过当地工作站）的CRT可显示RTU采集的四遥、YXBW等信息。
②汉字报表打印：实现三类打印：定时打印、事件记录打印和召唤打印。
③本机键盘显示器：RTU自带的操作面板，实现循测、定测和显时功能。
④RTU自检、自调功能：反映RTU的自身的可维护能力。插件损坏诊断，程序“走飞”时的自恢复能力、主备通道监视功能。
（三）RTU的基本结构
1、硬件组成
①主控系统：管理各个子系统、人机联系、调度通信
②若干子系统：每个子系统单独CPU，包括YC、YX、YC、YT、DI、DD 等子系统。
③I/O 总线连接主控系统和各个子系统
2、软件组成
单独子系统是由主控程序和若干功能子系统所组成。
①主控程序：与子系统的通信程序、调度通信程序、数据处理、人机联系程序。
②功能子系统：与主系统通信发送/接收、输入/ 输出程序等。
二、供电系统中远动技术的数据通信
（一）供电系统中远动技术的数据通信传输方式
供电系统中远动技术的数据通信传输方式主要包括并行传输与串行传输，两种不同的传输方式，其中目前电网调度自动化中大量使用的是串行传输。
①并行传输，用8根线（另1根公共线）将数字通信双方连接起来，每1次可以同时传送8位码元，这种方式称为并行传输。其优点是速度快（高达百兆字节）；缺点是信号线多，不适于远距离传输（
②串行传输，用1回线将数字通信双方连接起来，每1次传送1位码元，这种方式称为串行传输。其优点是信号线少，适于远距离传输；缺点是速度慢，适于少量数据的传送。
（二）供电系统中远动技术的数据通信的原理
计算机并行方式处理数据，而数据传送用串行方式，故需要进行并/串转换。其中在发送端的并/串转换器进行如下操作：CPU控制发送缓冲器移位寄存器在发送脉冲控制下字节的低位先发。发空后用中断提示。发送时钟控制发送速度。接收端的串/并转换器与送端的并/串转换器工作原理类似。
（三）供电系统中远动技术的数据通信的差错控制
第一、误码率。数据传输后发生的错误码元数与总传输码元数的之比，称为误码率。电网远动要求误码率小于10E-5,计算机通信要求误码率小于10E-6。误码与线路质量、干扰及其传输速度有关。
第二、差错控制。指能在接收端，发现数据传输错误的控制措施和方法，其中供电系统中远动技术的数据通信的差错控制的主要方法就是奇偶效验。
三、供电系统中远动技术的电网调度自动化数据通信系统说明
（一）电网调度自动化数据通信系统的重要性
数据通信系统是电网调度自动化以及配电网自动化系统的重要部分，现代电力系统离开了通信系统是不可能正常运行的。电力系统自动化对供电系统中远动技术的电网调度自动化数据通信系统的基本要求如下：
1)通信可靠性：远距离传输、误码低、纠错能力。2)建设费用低：较高的性价比。3)满足目前和将来数据传输的要求。4)通信方式具有实用性和灵活性。5)信道不受电网故障的影响，电网故障时的强烈电磁干扰对通信设备和线路影响。6)易操作与维护。
（二）电网调度自动化数据通信系统的构成
电网调度自动化数据通信系统的构成如下：
数据终端调制解调器通信处理机调制解调器主计算机。
①数据终端：厂站端RTU设备。
②调制解调器：二进制数据与模拟信号的转换设备，模拟信号适于远传。近距离传输可直接采用数字通信。
③通信线路：传送数据信号的线路，公网或专网，直接连接或经通信处理机网络连接。
④通信处理机：承担通信控制任务（缓冲匹配、误码检测、故障检测、路由选择、信道建立等）
⑤主计算机：类似于数据终端，指调度计算机系统。
结语
鉴于电力生产的特点，发电厂、调度站和变电站之间的信息交换只能借助通道技术来实现。因此，要使发送出去的数据到对方后，能够被接收方识别、接收和处理，就要对传送的数据信息格式作严格的规定，这就是远动规约的一个内容。而基于这一规定的远动技术的实现及其在供电系统中的应用，更是有效的促进了电力系统的快速发展。
参考文献
1引言
当前在计算机网络应用中，数据通信网络在我国的应用率很高，因此网络安全具有十分重要的意义。保障数据通信网络安全有多种方式，其中维护管理在网络安全中有很大的作用，管理人员利用管理系统保证网络安全环境的良好运行，用户才能够安全放心的使用数据通信网络。若不能保证网络安全，势必会出现出现网络信息保密性、完整性、可控性等的破坏。运用通信技术、信息安全技术、计算机科学、密码学等科学的维护数据通信网络安全进行。一旦发现存在漏洞，立即进行修复，避免出现网络安全方面的问题。
2数据通信网络与网络安全
2.1数据通信网络
计算机作为主要载体，通过光缆、有线、无线通道进行的网络互联即为数据通信网络，成员用户可以利用数据通信网络进行数据传递以实现数据共享。数据通信网络划分为四种不同的类型，分别为城域网、国域网、广域网和局域网。作为作用范围最小的局域网是目前使用最广泛的一种数据通信网络。例如在咖啡厅，工作单位以及家庭使用的无线都属于局域网的范畴；国域网的作用范围最大，例如因特网就是世界上最大的数据通信网络类型；城域网又名城市网，顾名思义它的作用范围就是一个城市，在10~100km的范围内；广域网是介于城域网和国域网之间的一种数据通信网络，作用范围在100~1000km内。应用最普遍的局域网具有极高的灵活性并且具有安装便捷，节约经济，易于扩展等优点。还可以应用局域网进行单位的管理，如财务账目的管理等。
2.2网络安全
网络安全是指网络系统的硬件软件以及其中的数据可以得到保护，不会因恶意攻击而遭到破坏或泄露，并保证系统可正常运行。计算机终端通过服务器共同构成了网络，在这当中储存着许多信息，其中有些信息是对外公布的，可被用户共享使用，但还有一部分信息是私密的，非授权的用户或者实体是不能够读取的，这些信息在传递过程中被加密，这种私密信息所属于企业的内部网络，一般是很难被攻击的，但是，这些企业内部的员工即信息的掌握者，是可以随意读取这些信息的，这就使得信息存在被窃取或贩卖的风险。并且在公共网络环境下，公司成员访问这些信息时，就会使一些黑客有机可乘，使其侵入公司内部数据通信网络，导致公司内部私密信息数据被窃取。所以保证数据网络通信的稳定性和安全性对企业及事业单位的发展有重要意义。
3维护数据通信网络稳定的现实意义
网络安全是为维护数据通信的稳定安全存在的，对于数据通信来说，保证其稳定运行是一个网络技术的问题，更是一个关系到商业安全及社会稳定的重要问题。维护数据通信网络的稳定并不能给公司带来直接利益，但是如果不能保证数据通信网络的安全稳定，就会给某些想利用数据漏洞恶意攻击企业的黑客可乘之机，这可能会造成极大财产损失。相反，如果做好了这一工作，就能够使企业内部的数据安全准确的进行共享，数据信息的传送也不会得到延迟或者丢失，这样一来，不仅保障了企业的快速发展，同时也提高了自身的企业竞争力。而这些通信。要做好数据通信网络的稳定运行，就要求企业的管理者必须采用科学有效的维护措施，制定责任制度，并进行设备的完善。但目前阶段，许多企业在数据通信网络运行商存在潜在风险，究其原因我们发现这些企业企业并不缺少技术支持，硬件设备也较为良好，问题就出在网络的指令授权方面。所以提高网络的可靠性与安全性，是保证企业基本数据信息安全以及公司财产所必需的。
4数据通信网络安全存在的问题
4.1病毒入侵
计算机病毒是指在计算机程序中插入一段能够破坏其功能地代码，计算机病毒具有极强的传播性和隐蔽性，计算机病毒有独特的复制能力因此具有极强的破坏性。对数据通信网络的安全造成了很大的威胁。随着计算机网络技术的不断发展，计算机病毒也进行着更新换代，它的破坏性和传染性也越来越大。因为计算机病毒具有极强的繁殖能力，所以如果爆发大规模计算机病毒感染，病毒就可以通过即时通信网页等以各种各样的形式传播，几乎可以使大量计算机同时瘫痪。由于计算机病毒拥有良好的潜伏性，可依附于其他媒介寄生，入侵后潜伏到条件成熟开始发作，直接攻击计算机的软硬件，进而破坏掉计算机各种性能。最终导致计算机网络运行速度缓慢，运行效率严重下降，甚至最终可能会导致其数据通信网络的瘫痪。
4.2存在软件漏洞
任何一台计算机中都会具有大量的功能性软件，而这些软件都会存在一定数量的漏洞，而黑客入侵计算机时最经常利用的就是软件的漏洞，通过这些漏洞，对计算机进行多种形式的网络攻击。软件漏洞问题是无可避免的。为了减少黑客对漏洞的利用，在浏览网页时遇到的不良信息接收到的陌生邮件等，不能随意打开，要具备一定的安全意识。对计算机定期进行杀毒检测，保证网络安全。
5提升网络安全的相关措施
想要提升网络安全，提高数据通信网络的可靠性，要从基本的网络条件开始，首先要进行网络安全性的评估，其次分析数据通信网络可能存在风险，对风险进行分析探究最终得到解决的方法，进而提高网络安全指数。
5.1进行网络安全性评估
如果想要保证数据共享平台的安全性，网络安全性评估就是必不可少的。进行网络安全性评估就是指是检查数据通信网络内部是否存在安全隐患。并针对不同计算机不同的网络安全系数进行下一步操作。专业维护人员在进行网络安全性评估工作时，需要仔细分析检验所得的数据结果，对网络安全做出全方位的评价。
5.2分析网络安全存在的风险
在对网络安全性进行评估后，就要分析数据通信网络中可能存在的威胁。并且通过设置访问权限等方法对威胁进行查找，对于发现的漏洞等必须立刻进行修补，不给外界的侵入者可乘之机。
5.3消除网络威胁
为了加强数据通信网络的安全性，必须要保证漏洞消除的及时性和彻底性，要制定多种科学的有效的措施。如利用服务器找出漏洞并进行修补；用杀毒软件对计算机病毒进行消除和防御，还可利用防火墙进行病毒防御等。做好不安全文件排查清理工作，对于在使用过程中可能存在安全隐患或威胁的文件及时清理，不随意浏览可能含有病毒的不健康网址；定时升级网络硬件软件设备，保证数据通信网络运行的稳定。
5.4加强数据通信网络管理
数据通信网络的管理在数据通信网络维护中是一个重要的问题，但由于部分企业的不重视，现如今存在有一些不足，直接影响了网络的安全性。一个企业如果加强了数据通信网络管理，该企业阻止网络恶意攻击的能力将大幅提高，减少内部数据泄露等情况的发生，大大提升了网络的安全性。企业应设置专业的管理人员，对数据通信网络的各项评估数据进行分析，做好日常维护工作，防止内部数据信息被窃取或破坏。在检查到出现系统威胁时，需及时排除隐患，不给恶意入侵者可乘之机。企业对管理人员的要求应有一个较高标准，必须具有良好专业技能和较高的自身素质，这样才能保证其管理水平，保障网络的安全性。
6结束语
毋庸置疑，计算机网络在当今社会的各个领域都发挥着十分重要的作用。因此数据通信网络安全运行的十分重要。提升对网络安全问题的管理，加强对数据通信网络的维护，改善网络运行环境，让网络数据信息更加安全可靠。与此同时我们也要认识到网络安全中所存在的问题，采取科学的维护与处理措施，提高计算机网络运行的安全性。
参考文献
[1]江新辉.关于数据通信网络维护与网络安全问题研究[J].电子制作，2016（16）：77.
[2]杨华.数据通信网络维护与网络安全问题的探讨[J].通讯世界，2016（3）：80.
一、前言
在常用的RS232通信中，可实现单片系统间的数据交互，然而我们利用串口通信仅仅为了得到一个字节的数据就显得太过浪费。实际通信应用中，在串口发送时，我们需要将一组串口数据封装组合为一帧数据，设置一个帧数据指令约束，规定帧头、数据长度、有效数据、校验信息、帧尾等可用信息。因此实现串口帧数据通信，在有限的串口连线上赋予更多通信信息，丰富了器件间数据交互内容。
二、串口通信协议组成
简单的RS232串口通信利用TXD，RXD实现全双工通信。协议中规定通用字格式为：1位起始位、8位数据位、奇偶校验位、1位停止位组成。按位发送和接收字节。在串口发送时，主设备按照串口格式组成顺序，以某一波特率产生TXD，主设备的TXD作为从设备的RXD,检测RXD下降沿，以相同的波特率接收数据，操作可逆。只要保证接收与发送端各自的波特率时钟一致，便可保证通信的顺利进行，即完成一个字节的数据交互。
三、帧数据通信
在单字节串口通信的基础上，将多个数据组合成有规律的一帧数据进行通信。利用FPGA可对通信数据灵活组合，只要保证收、发端遵从实现约束的帧通信协议，便能完成数据交互。我们以串口帧数据通信实现PC对某一产品的各子模块功能检测为例，通过VerilogHDL语言，完成逻辑编写，模块分为接收模块、发送模块、FIFO缓存级模块、波特率设置模块。发送模块主要实现单字节串口数据的组合成一帧数据对外发送，实质是对单字节串口发送模块的反复调用。一帧数据通信格式以帧头单字节0xAA,帧数据长度（一字节）、检测对应子模块编号（N+1个字节）、设定帧尾0x55结尾，无检验位，数据格式如图3-1所示。接收模块主要实现对一帧串口指令的接收识别解析，通信解析流程如图3-2所示。首先检测RXD的下降沿，解析帧头数据，同时计数器字节计数开始，判断帧头数据为0xaa,解析数据长度，由寄存器变量缓存（一字节），解析检测对应子模块编号（N+1个字节），解析帧头数据为0x55后通信完成，判断计数器记录字节个数与寄存器变量缓存的数据长度是否一致，判断通信中是否漏掉数据，逻辑实现过程由状态机完成。FIFO缓存级模块用于帧数据缓存处理，避免数据覆盖。波特率设置模块用于接收、发送端通信速度的灵活把控。在正确接收完成后，接收端提取检测对应子模块编号进行对应校验工作，校验完成后，将检验结果与接收的帧数据重组，以帧头0xAA,帧数据长度（一字节）、检测对应子模块编号（N+1个字节）、检测结果（一字节）、帧尾0x55的形式发送回PC上位机。从而完成对该产品指定功能模块的校验工作。实际应用中，帧数据可多加一级和校验字节，避免接收端将有效数据中0x55误判断为帧尾数据，增强串口通信的可靠性。
四、总结
基于FPGA的串口帧数据通信实现，利用简单的RS232通信协议可满足器件之间完成复杂的数据交互，通信灵活性更强，可用于PC对器件的复杂功能调控，操作更加直观，人机交互良好。
参考文献
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[2]王富东,邵光庆.单片机多串口通讯技术及其应用[J].仪器仪表学报,2002,23(z1):262-264.
[3]程锴,张楠.串口通讯技术在组态软件中应用[J].电子测量技术,2004(4):82-82.
