生產通信系統(tǒng)綜述培訓

通信系統(tǒng)主要內容

SCADA系統(tǒng)

光纖通信系統(tǒng)

數(shù)字傳輸體制

SDH光傳輸系統(tǒng)

電話交換系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)

會議電視系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)簡介

概念SCADA系統(tǒng)（SupervisoryControlandDataAcquisition）即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。是以計算機為基礎的監(jiān)控與調度自動化系統(tǒng)，可在地理環(huán)境惡劣、位置偏遠、無人值守的環(huán)境下，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調節(jié)以及信號報警等功能，達到遙測、遙調、遙訊、遙控。

使用SCADA系統(tǒng)的必要性輸氣管道距離長，范圍廣，生產指揮難度大，尤其是采用了密閉輸送工藝，管道任意點的擾動都將迅速波及全線，為了保證管道的安全平穩(wěn)運行，相關設備必須及時作出正確反映。這往往是非人力所能及的，因此需要借助現(xiàn)代化的自動控制系統(tǒng)管理輸氣管道。使用SCADA系統(tǒng)可以確保輸氣管道的自動化，確保管線安全、平穩(wěn)、經濟的運行。

SCADA系統(tǒng)的組成

現(xiàn)代油氣管道SCADA系統(tǒng)以4C（computer，control，communication，CRT）技術為基礎，網絡結構主要由調度控制中心網絡（DCC），站控系統(tǒng)（SCS）,以及通信系統(tǒng)（COMM）三部分構成。管道SCADA系統(tǒng)的配置由遠程終端裝置，控制中心計算機系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸及網絡系統(tǒng)、應用軟件組成。（1）系統(tǒng)的結構SCADA系統(tǒng)的主要功能是支持整個油氣管網的操作運行。整個系統(tǒng)具有三層結構，包括系統(tǒng)主計算機、通信處理機和安裝在現(xiàn)場的遠程終端裝置。（2）硬件配置：包括，SCADA主機、操作員工作站、SCADA打印機、通信處理機、SCADA通信服務設備、SCADA網絡服務設備等（3）軟件配置：包括操作系統(tǒng)軟件、SCADA系統(tǒng)軟件和管線應用軟件。（4）網絡結構網絡結構應能夠允許以網絡為基礎的所有PC機完全并網，滿足冗余計算機、遙測和外部設備的所有要求。SCADA系統(tǒng)的雙網冗余營建方面是通過在SCADA服務器配置雙網卡，并安裝兩套交換機，組成兩套既可同時運行，又可互為備份的局域網，以此實現(xiàn)調度中心的雙網冗余。（5）網絡配置網絡配置：SCADAHOST和RTU的互聯(lián)方法。在SCADA系統(tǒng)中，常用的有星形網、多點網、分級網。星形網：主機和每個RTU單獨連接，適用于RTU較少的情況。多點網（總線形）：最常用HOSTRTURTURTURTU星形網HOSTRTURTURTURTURTURTU多點網分級網：大型SCADA系統(tǒng)中常用。HOSTRTURTURTURTURTU分級網區(qū)域集線器區(qū)域集線器典型的SCADA系統(tǒng)結構川氣東送SCADA系統(tǒng)結構前端接口單元FIU(Front-EndInterfaceUnit)，用來進行協(xié)議轉換。如果中心站和下位機協(xié)議協(xié)議相同，則不需要FIU。川氣東送管道SCADA系統(tǒng)由1個主調度控制中心、1個備用調度控制中心、5個輸氣管理處監(jiān)視終端、24個站控系統(tǒng)SCS、20個遠程終端裝置RTU構成。中心監(jiān)控站又稱主站，是長輸管線SCADA系統(tǒng)的核心，負責整個SCADA系統(tǒng)的運行控制和日常管理，是系統(tǒng)的大腦。SCS站控系統(tǒng)站控系統(tǒng)是SCADA系統(tǒng)的遠方監(jiān)控站，是保證SCADA系統(tǒng)正常運行的基礎，分別設置分布在各地控制室內，對輸氣站等進行控制，主要由站控計算機和智能遠程終端等設備組成。遠程終端裝置RTURTU（RemoteTerminalUnit）又稱外圍站點，是采用微處理器或DSP的可獨立運行的智能測控模塊，包含輸入/出模塊、有線/無線通訊設備

，用于采集點的數(shù)據(jù)處理、指令執(zhí)行和傳感器的控制，是系統(tǒng)在基層的耳目、手腳。一般室外應用，惡劣環(huán)境中，比如在一些無人值守的站，用于完成SCADA系統(tǒng)對遠控閥室的數(shù)據(jù)的實時采集及遠程開關控制，主要側重于通訊，執(zhí)行較為簡單的控制。SCADA系統(tǒng)的冗余配置模式調控中心和站場，均采用雙主機，雙以太網，雙控制器，所有關鍵設備具有很強的容錯能力。冗余配置工作模式為主從方式，主機工作時，從機處于熱備狀態(tài)，時刻監(jiān)視主機的工作狀態(tài)，并從主機獲取數(shù)據(jù)使從機與主機數(shù)據(jù)庫保持一致。當主機出現(xiàn)故障時，從機自動變?yōu)橹鳈C工作，發(fā)生故障的主機恢復后變?yōu)閺臋C。SCADA系統(tǒng)的三級控制管道的控制設計分為三級，第一級：調度控制中心集中監(jiān)視與控制；第二級：站控制室的站控；第三級：設備的就地手動控制。在一般情況下，使用第一級控制，這是SCADA系統(tǒng)設計的目的控制級。當通信出現(xiàn)故障或控制中心主計算機發(fā)生故障時，可使用第二級控制，這是一種后備手段，當發(fā)生緊急事故或設備檢修時，可使用第三級控制。通信傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要功能是將控制中心計算機系統(tǒng)與站控系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)資源的共享及數(shù)據(jù)互傳，是系統(tǒng)的神經。SCADA系統(tǒng)工作的有效性和可靠性，取決與調控中心和站控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸情況。由于調控中心和站場之間距離都很遙遠，為保證通信不被中斷，大多采用通信冗余技術，即采用一主一備雙通信信道。

SCADA系統(tǒng)中常用的通信傳輸方式SCADA系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)通信可簡單分為有線和無線兩大類。有線通信主要包括架設光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL等，無線通信則包括超短波通信、擴頻通信、衛(wèi)星通信、GSM短信/GPRS通信等。光纖通信傳輸速率高，通信容量大，傳輸寬帶寬，不受外界磁場干擾，可與管道同溝鋪設，現(xiàn)是長輸管道的最佳通信手段。PSTN電話網和GSM移動網PSTN電話網和GSM移動網技術成熟、投資較少、易于實施，但偏遠、落后地區(qū)缺乏接入點，而且災害等異常情況容易造成通信中斷，日積月累的運營費用極高；GSM網絡指的是：GSM網絡、GPRS網絡、CDMA網絡。GPRS網絡和CDMA均采用IP通信技術，而GSM網絡則采用短信服務。GPRS采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一個無線信道又可以由多個用戶共享，從而實現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸。GPRS支持標準數(shù)據(jù)通信協(xié)議，可以實現(xiàn)互聯(lián)互通。GPRS具有全雙工運作，間隙收發(fā)，永遠在線，只有在收發(fā)數(shù)據(jù)才占用系統(tǒng)資源，計費以數(shù)據(jù)傳輸量為準。微波通信屬于地面無線通信。起步早，發(fā)展快，傳輸速率高，通信容量大，傳輸寬帶寬。但受地形條件限制。衛(wèi)星通信屬于空中無線通信。具有覆蓋面廣，通信質量高，不受地形因素制約，設備體積小，投資少，建設周期短，建設費用與通信距離無關等優(yōu)點，已被國內外管道建設行家看好。VHF/UHF無線電臺傳輸距離較遠，只需維護費用而無運營費用，系統(tǒng)使用及站點擴展很方便，尤其適用于大容量分散式SCADA系統(tǒng)，其性能價格比高。但必須向當?shù)責o線電管理部分申請相應頻點才可使用。通信質量受限于地理環(huán)境和氣候狀況，傳輸有效距離也有限。川氣東送通信系統(tǒng)采用光纜通信方式作為輸氣管線主用通信方式，采用租用電信公網方式作為站場備用通信方式，采用衛(wèi)星手提電話作為管線巡線搶修通信方式。光纖通信系統(tǒng)光纖通信簡介光纖通信是以光纖為傳輸媒質,以光信號為信息載體的通信方式。光纖通訊的載波頻率(5Hz～10MHz)為一般電通訊的1000～10000倍，故通訊容量約可增加1000～10000倍。光纖通信具有傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗低、傳輸距離長、不受電磁干擾、無串音干擾，保密性好、體積小、重量輕、便于施工、原材料豐富，節(jié)約有色金屬，有利于環(huán)保、易碎不易接續(xù)等特點。光纖通信的所用的波長光纖通信所關注的波長范圍分別是中心波長為0.8μm、1.3μm、1.55μm的波段。（紅外波段，人眼不可見）光纖傳輸系統(tǒng)的演變第一代工作波長為0.8μm

，采用多模光纖。第二代工作波長為1.3μm

，采用單模光纖。第三代工作波長為1.55μm，采用單模光纖。第四代是引入光放大器。摻鉺光纖放大器增加了波分復用（WDM）系統(tǒng)的中繼距離。

光纖光發(fā)射器音頻到數(shù)字電信號轉換器數(shù)字電信號到音頻轉換器光檢測器光纖通信應用舉例

一次涂覆層套層一次涂覆層包層纖芯套層

纖芯

包層

光纖即為光導纖維，是一根非常細的柱狀玻璃波導。

光纖分為單模光纖(Single-Mode)和多模光纖（Multi一Mode）。（多模光纖）漸變折射率（多模光纖）階躍折射率（單模光纖）階躍折射率

單模、多模、階躍折射率、漸變折射率的比較多模光纖的特點:優(yōu)點：纖芯直徑50μm～85μm

，容易將光功率注入光纖，可使用LED作為光源，不需要復雜的外圍電路。缺點：有模間色散，會導致信號模糊。每隔10km加一個中繼站。單模光纖的特點：直徑非常小，8μm～10μm

，只比光纖中傳輸?shù)牟ㄩL大幾倍。能有效消除色散。一般每隔40km加一個中繼站。(本次采用G.652型號）光纜:點對點光纖傳輸系統(tǒng)是通過光纜進行連接。光纜可包含1根光纖(有時稱單纖)或2根光纖(有時稱雙纖)，甚至更多(48纖、1000纖)。（本次主干路選用24芯光纜，支路選用16芯光纜）光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)由三部分組成:由光源及其驅動電路組成的光發(fā)射機、包含光纖在內并為其提供機械和環(huán)境保護的光纜、由光探測器及后續(xù)放大和信號恢復電路構成的光接收機。

信源把原始信息轉換為原始電信號(基帶信號)；電發(fā)射機把基帶信號轉換為適合信道傳輸?shù)男盘枺詈筝斎牍獍l(fā)射機，由光載波進行傳輸。光載波經過光纖線路傳輸?shù)浇邮斩?，由光接收機把光信號轉換為電信號，再由電接收機恢復信源傳送來的信息。在整個通信系統(tǒng)中，在光發(fā)射機之前和光接收機之后的電信號段，光纖通信所用的技術和設備與電纜通信相同。不同的只是由光發(fā)射機、光纖線路和光接收機所組成的基本光纖傳輸系統(tǒng)代替了電纜傳輸系統(tǒng)。光端機包括光發(fā)射機和光接收機，是光纖傳輸系統(tǒng)的重要部件。光發(fā)送機光發(fā)送機組成：半導體光源(核心)、驅動器和調制器。光發(fā)送機功能：

將待發(fā)送的電信號進行電/光轉換,并將轉換出的光信號采用藕合技術最大限度的注入光纖中進行傳輸。光發(fā)送機，用承載信息的數(shù)字電信號對光源進行調制來實現(xiàn)電/光轉換的，受調制的光源特性參數(shù)有功率、幅度、頻率和相位。光纖線路組成------光纖、光纖接頭和光連接器。功能------把來自光發(fā)送機的光信號,以盡可能小的畸變和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C。光纖連接的類型固定接續(xù)是永久性連接，一般用于光纖傳輸線路的兩段光纖的連接。(衰減為0.1～0.2dB)活動連接是可拆卸連接，通常用活動連接器在光纖與設備或儀表的尾纖之間連接。(衰減為0.5～1.0dB)

主要原因

示意圖

軸心錯位

端面間間隙過大

端面有傾斜形成折角

連接損耗產生的主要原因

主要原因

示意圖

端面不完整

光纖折射率不同

光纖芯徑不同

菲涅爾反射損耗

n1n2n1n2n3光接收機光接收機功能：將光纖傳來的光信號進行光/電轉換,并對轉換出的電信號進行放大和恢復。光信號在光纖中傳輸時不僅幅度會受到衰減，而且脈沖的波形也會被展寬。光接收機的任務是以最小的附加噪聲及失真，恢復出由光纖傳輸、光載波所攜帶的信息。光接收機的輸出特性反映整個光纖通信系統(tǒng)的性能。光接收機組成由光電檢測器(核心)、放大器和相關電路組成。

光發(fā)送機光接收機電信號光纜光纜電信號

驅動電路

光源光中繼器光檢測器放大電路光中繼機功能：將經過一段光纖線路傳輸后，產生了失真的光信號，進行放大及再生后，送入下一段光纖中傳送從而可延長光信號傳輸距離。波分復用（WDM）

光纖通信系統(tǒng)最重要的發(fā)展就是波分復用（WDM），該技術的應用可大大提高光纖通信的容量。（摻鉺光纖放大器的使用）用全波光纖將1300－1600nm波段中許多不同波長的光信號同時注入同一根光纖傳輸。在WDM系統(tǒng)N個波長攜帶的信息經光復用器復用后送入單根光纖，在輸出端由光解復用器還原為各個波長。N個波長攜帶的信號復用進入光纖光復用器各自獨立的光信號單根光纖數(shù)字傳輸體制為擴大傳輸容量和提高傳輸效率，需要通過數(shù)字復用方式，將幾個低次群低速數(shù)字信號，合成為一路高速數(shù)字信號送到寬帶信道傳輸，然后在傳輸線路的收端，分離復合的數(shù)字信號。數(shù)字復用必須遵循一定的標準，CCITT規(guī)定了兩種標準：準同步數(shù)字系列PDH（PlesiochronousDigitalHierarchy）和同步數(shù)字系列SDH（SynchronousDigitalHierarchy)。SDH現(xiàn)已逐步取代PDH，成為新一代數(shù)字傳輸體制?；靖拍?/p>

模擬信號和數(shù)字信號模擬信號隨波形模擬信息的變化而變化，其特點是在時間和幅度取值上都連續(xù)。數(shù)字信號的特點是在時間和幅度取值上都離散。模／數(shù)變換（A／D變換）

模／數(shù)變換（A／D變換），具體包括抽樣、量化、編碼三步。抽樣——是把模擬信號在時間上離散化，變?yōu)槊}沖幅度調制（PAM）信號。量化——是把PAM信號在幅度上離散化，變?yōu)榱炕担ü灿蠳個量化值）。編碼——是用二進碼來表示N個量化值，每個量化值編l位碼，則有N=2。l信源是把原始信息變換成原始電信號。信源編碼的功能是把模擬信號變換成數(shù)字信號，即完成模數(shù)變換的任務。信道是指傳輸信號的通道。數(shù)字通信可分為兩類通信方式：模擬通信和數(shù)字通信。模擬通信是以模擬信號的形式傳遞消息，采用頻分復用實現(xiàn)多路通信。數(shù)字通信是以數(shù)字信號的形式傳遞消息，采用時分復用實現(xiàn)多路通信。時分多路復用通信時分多路復用（即時分制）是利用各路信號在信道上，占有不同時間間隔的特征來分開各路信號的。每路所占有的時間間隔稱為時隙。時鐘同步是使收端的時鐘頻率與發(fā)端的時鐘頻率相同，即保證收發(fā)兩端每秒所傳輸?shù)男畔⒘肯嗤Ｐ畔⒘康亩攘繂挝粸椤氨忍亍保╞it）。

時鐘同步保證收端正確識別每一位碼元，相當于上圖中兩端旋轉開關的旋轉速度相同。數(shù)字傳輸方式數(shù)字信號在信道上的傳輸方式有基帶傳輸和頻帶傳輸兩種?；鶐鬏斨傅氖俏唇浾{制變換的基帶數(shù)字信號直接在電纜信道上傳輸。頻帶傳輸是將基帶數(shù)字信號的頻帶搬移到無線等信道上再傳輸（數(shù)字信號的頻帶傳輸也包括對基帶數(shù)字信號進行光調制后在光纖信道上傳輸）。頻帶傳輸系統(tǒng)主要包括數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)、數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)。數(shù)字復接為擴大傳輸容量和提高傳輸效率，需要通過數(shù)字復用方式將幾個低次群低速數(shù)字信號，合成為一路高速數(shù)字信號送到寬帶信道傳輸，然后在傳輸線路的收端，分離復合的數(shù)字信號。數(shù)字復接是將幾個低次群在時間的空隙上迭加合成高次群。例如將四個一次群合成二次群，四個二次群合成三次群等。數(shù)字復接的方法數(shù)字復接的方法實際也就是數(shù)字復接同步的方法，有同步復接和異步復接兩種。異步復接是各低次群各自使用自己的時鐘，由于各低次群的時鐘頻率不一定相等，使得各低次群的數(shù)碼率不完全相同（這是不同步的），因而先要進行碼速調整，使各低次群獲得同步，再復接。PDH大多采用異步復接。同步復接，是用一個高穩(wěn)定的主時鐘來控制被復接的幾個低次群，使這幾個低次群的數(shù)碼率統(tǒng)一在主時鐘的頻率上，可直接復接（復接前不必進行碼速調整，但要進行碼速變換）。同步復接方法的缺點，是一旦主時鐘發(fā)生故障時，相關的通信系統(tǒng)將全部中斷，所以它只限于局部地區(qū)使用。準同步數(shù)字體系（PDH）

PDH

的弱點1.沒有全世界統(tǒng)一的標準2.沒有世界性的標準光接口規(guī)范3.采用異步復用，復用結構缺乏靈活性4.采用按位復接5.網絡管理能力不強6.數(shù)字通道設備利用率低同步數(shù)字體系SDH（SDH：SynchronousDigitalHierarchy

）SDH是一個將復接、線路傳輸、交叉連接及交換功能融為一體的，并由統(tǒng)一的網管系統(tǒng)進行管理的綜合業(yè)務傳送網絡.一步到位的同步復用方式：SDH采用了同步復用方式和靈活的復用映射結構，各種不同等級的碼流在幀結構凈負荷內的排列是有規(guī)律的，而凈負荷與網絡是同步的，因而只需利用軟件即可使高速信號一次直接分插出低速支路信號。

SDH網同步所謂網同步是使網中所有交換節(jié)點的時鐘頻率和相位保持一致，以便使網內各交換節(jié)點的全部數(shù)字流實現(xiàn)正確有效的交換。（否則會漏讀和重讀）SDH網同步通常采用主從同步方式。數(shù)字復接系統(tǒng)的構成數(shù)字復接系統(tǒng)主要由數(shù)字復接器和數(shù)字分接器兩部分組成。同步數(shù)字體系SDH的速率STM-N信號是將基本模塊信號STM-1同步復用、字節(jié)間插的結果。目前SDH中N為1、4、16、64。川氣東送通信系統(tǒng)中主干線光通信系統(tǒng)選用MSTP/SDH2.5Gbit/s光傳輸設備，通信站共26座。支線選用MSTP/SDH622Mbit/s光通信站5座，RTU閥室共20座，安裝工業(yè)級以太網交換機設備進行通信傳輸，組成光傳輸網絡。

等級STM-1STM-4STM-16STM-64

速率（Mb/s）155.520622.0802488.3209953.2806325210084032

含2M數(shù)量SDH幀結構SDH的幀結構是以字節(jié)為單位的矩形塊狀幀結構，能適應同步數(shù)字復用、交叉連接和交換的功能，同時也使支路信號在一幀中均勻分布、有規(guī)律，以便接入和取出。SOH：段開銷AUPTR：管理單元指針POH：通道開銷T=125μs8000幀/秒虛容器STM-N×N×1140Mb/s34Mb/s×７×１×３C-12C-3C-4VC-12VC-3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-4×3容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同步傳送模式我國選用的是歐洲復用映射結構。定位校準復用2Mb/s映射我國采用的復用結構容器：一種信息結構，主要完成適配功能（速率調整）。虛容器：由標準容器來的數(shù)字流加上通道開銷后就構成了虛容器（VC）。主要支持通道層連接。支路單元：為低階通道層與高階通道層提供適配功能，它由低階VC和支路指針（TUPTR）組成。管理單元：為高階通道層與復用段層提供適配功能，由高階VC和管理指針（AUPTR）組成。STM-N×N×1C-12VC-12VC-4TUG-2AUG-4AU-4TU-122Mb/s碼速調整LDPOHTUPTRAUPTR×３復用×7復用HDPOH×３復用×N復用TUG-3映射復用過程各種業(yè)務信號復用進STM-N幀的過程都要經歷映射(mapping)、定位（aligning）和復用（multiplexing）三個步驟。映射：將各種支路信號適配裝入相應的虛容器VC的過程稱為映射。定位調整：指明低階VC/高階VC幀在TU/AU幀中的起始位置。復用：將多個支路單元（TU-12和TU-3）適配到高階VC-4，或把多個管理單元適配進同步傳送模式（STM-N）的過程稱為復用。SDH的主要特點1.有全世界統(tǒng)一的數(shù)字信號速率和幀結構標準2.同步復用

3.強大的網絡管理能力4.有標準的光接口5.具有兼容性6.按字復用7.頻帶利用率不如傳統(tǒng)的PDH系統(tǒng)8.高速鏈路和交叉節(jié)點出現(xiàn)問題，可能導致網絡的重大故障，甚至造成全網癱瘓；SDH網的基本網絡單元SDH網的基本網絡單元有終端復用器（TM）、分插復用器（ADM）、再生中繼器（REG）和同步數(shù)字交叉連接設備（SDXC）等。SDH網的基本網絡單元中最重要的兩個網絡單元是終端復用器和分插復用器。終端復用器（TM）終端復用器（TM）的主要任務是將低速支路信號納入STM-1幀結構，并經電/光轉換成為STM-1光線路信號，其逆過程正好相反。分插復用器（ADM）分插復用器（ADM）將同步復用和數(shù)字交叉連接功能綜合于一體，具有靈活地分插任意支路信號的能力，在網絡設計上有很大靈活性。另外，ADM也具有電/光轉換、光/電轉換功能。再生中繼器（REG）再生中繼器（REG）是光中繼器，其作用是將光纖長距離傳輸后，受到較大衰減及色散畸變的光脈沖信號，轉換成電信號或進行放大、整形、再定時、再生為規(guī)劃的電脈沖信號，再調制光源變換為光脈沖信號送入光纖繼續(xù)傳輸，以延長通信距離。同步數(shù)字交叉連接設備（SDXC）數(shù)字交叉連接設備（DXC）的主要作用是實現(xiàn)支路之間的交叉連接。

幾種基本網絡單元在SDH網中的連接方法

SDH光傳輸系統(tǒng)在SDH網絡拓撲結構中，通常采用點對點鏈狀、星形、樹形、環(huán)形等網絡結構。鏈形網（點對點）：網絡中的所有節(jié)點一一相連，并且首尾開放，結構簡單、經濟。很多地區(qū)采用此種結構來建立SDH網絡。TMADMADMTMREGTMADMADMTMREGADMTM樹形網：可視為鏈形網與星型網的結合。樹形網絡結構這種網絡結構適合于廣播式業(yè)務，而不利于提供雙向通信業(yè)務，這種網絡結構仍在長途網中使用。環(huán)形網：所謂環(huán)形網，就是把線形網的首尾相接,從而使任何一點都不對外開放。環(huán)形網結構在SDH傳送網中應用非常廣泛，因它具有自愈能力，使網絡具有很強的生存性。ADMADMADMADM樞紐網（星形網）：網絡中的某一點（樞紐）與其它個節(jié)點直接相連，而其它各點之間不再直接相連。優(yōu)點是除樞紐點外，所有節(jié)點都可配成終端；缺點是系統(tǒng)的可靠性能不高。TMDXCADMTMREGADMTMTMADMTMTM網狀網：網絡中的任何二個節(jié)點都能直接相連。它能為二點間的通信提供多種路由可選，因而網絡的可靠性高；但結構復雜、成本較高。ADMADMADMADMSDH光接口、電接口光端機與光纖的連接點稱為光接口。光端機與數(shù)字設備的連接點稱為電接口。一個完整的光纖通信系統(tǒng)的具體組成如下圖。電話交換系統(tǒng)電話交換系統(tǒng)電話網目前主要有固定電話網、移動電話網和IP電話網。固定電話網即PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)，采用電路交換方式，結點交換設備是數(shù)字程控交換機，另外還包括傳輸鏈路設備及終端設備，以及使全網協(xié)調工作的各種標準、協(xié)議。電話網的主要特點是采用電路交換網形式，傳輸實時電話業(yè)務較佳，具有服務質量保證，64Kbit／s帶寬恒定，呼叫成本基于距離和時間，傳輸成本和交換成本較高。目前電話網到戶主要是用雙絞線，通過交換機與骨干網相連，傳輸方式逐步向光纖到戶發(fā)展，傳輸協(xié)議從PDH到SDH、到非同步傳送模式(ATM)系統(tǒng)、到使用互聯(lián)網協(xié)議發(fā)展。程控數(shù)字交換機交換機的基本功能電話交換機的任務是完成任意兩個電話用戶之間的通話接續(xù)。交換機的組成包括通話的話路系統(tǒng)和連接話路的控制系統(tǒng)。話路系統(tǒng)包括用戶電路、交換網絡、出入中繼器、繩路及具有監(jiān)視功能的信號設備?？刂葡到y(tǒng)包括譯碼、忙閑測試、路由選擇、鏈路選試、驅動控制、計費等設備。程控數(shù)字交換原理川氣東送電話交換系統(tǒng)調控中心站場及管理處本地電話網中接入用戶交換機程控數(shù)字交換機的接口IP電話概念IP電話又稱為網絡電話（Internet電話），或VoIP（VoiceoverIP），IP電話一種利用Internet或者基于其它IP網絡作為傳輸載體，實現(xiàn)普通電話與普通電話、PC與PC、PC與普通電話之間語音通信的技術。語音和數(shù)據(jù)的綜合可大量節(jié)省通信的開銷，使得用戶承受的通信費用大大減少。IP電話采用的是分組交換技術和統(tǒng)計復用技術，無論是實時的語音傳送，還是非實時的數(shù)據(jù)文件傳送，在IP網絡層通通都成為IP網上的IP數(shù)據(jù)包。因此要把語音信號量化后進行編碼、壓縮、打包（分組），使其變?yōu)閿?shù)據(jù)流，傳送到對方后再進行反變換，最終還原為語音信號。IP語音通信技術的主要特點1.采用TCP/IP協(xié)議的分組交換采用“存儲一轉發(fā)”的方式，但不以報文為單位，而是以許多比較短的、被格式化的分組進行交換和傳輸，使穿過交換機或網絡的時間很短。解決了電路交換不利于實現(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)終端設備的互聯(lián)問題，同時也克服了報文交換信息傳輸延時太大，無法滿足實時性的要求。2.IP分組網絡的實時性和安全性比電路交換網差。3.傳輸?shù)恼Z音必須進行壓縮編碼語音通信的數(shù)據(jù)量較大，并有實時性的要求。而目前的因特網不能滿足實時語音通信要求，在和目的點間沒有一條帶寬能夠得到保證的傳輸通道。解決途徑：將語音信息壓縮到較小的帶寬內傳輸。電路交換電話的帶寬為64kbit/s，而采用壓縮技術的語音傳輸一般只需6～8kbit/s甚至更低。IP語音通信的接入技術因特網語音接入終端主要有三種:PC機聯(lián)網接入方式、網關接入方式和以太電話直接接入方式。PC機聯(lián)網接入方式PC機聯(lián)網接入方式是在用戶聯(lián)網的PC機上配置一個聲片、話筒、揚聲器和語音處理軟件。網關接入方式網關接入方式是在用戶局端設立所謂IP電話網關，用戶端只需使用普通電話機，就可通過因特網進行語音的發(fā)送、接收和傳輸。以太電話接入方式以太電話接入方式是將以太電話連接在局域網中，通過局域網連接因特網?？傊?，VoIP技術的沖擊是近幾年來影響最大的一次。不僅僅改變了語音業(yè)務的承載和傳輸技術，還極大沖擊了運營商的商業(yè)模式。而且，VoIP技術使成本大幅度下降，實現(xiàn)手段變得簡單容易，改變了只有大型運營商才有能力經營語音業(yè)務的神話。IP電話應用舉例視頻監(jiān)控系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)，實現(xiàn)了不同程度的“四遙(遙測、遙信、遙控、遙調)”功能。然而SCADA系統(tǒng)只能獲取遠方數(shù)據(jù)，不能直觀地反映現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，因此需要在傳統(tǒng)“四遙”功能基礎之上，增加第五遙——遙視功能，該項功能由視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成。24座輸氣站場20座RTU閥室管道分公司調控中心5個輸氣管理處視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種先進的、防范能力極強的綜合系統(tǒng)。通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、云臺等)直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況；可以把被監(jiān)視場所的圖像、聲音內容同時傳送到監(jiān)控中心，使被監(jiān)控場所的情況一目了然。同時還可把被監(jiān)視場所的圖像及聲音全部或部分地記錄下來，這樣就為日后對某些事件的處理提供了方便條件及重要依據(jù)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點由于一般的視頻監(jiān)控系統(tǒng)自成體系，且大都采用閉路結構，視頻監(jiān)控系統(tǒng)又被稱為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）。此系統(tǒng)主要針對視頻信號、數(shù)據(jù)進行處理與控制，對音頻信號的處理與控制相對較少，且對圖像的質量要求相對高于廣播電視；

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要由前端設備、傳輸系統(tǒng)、后端設備三部分組成。前端設備主要由攝像機、云臺及輔助設備構成。后端設備分為中心控制設備和分控制設備。前、后端設備通過多種形式的傳輸系統(tǒng)連接。目前遠距離傳輸視頻信號的幾種技術:點對點光端機、TCP/IP網絡、SDH技術。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構圖視頻監(jiān)控系統(tǒng)的分類按其結構與控制特點分傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)多媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于網絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)（基于局域網與廣域網）基于廣域網的監(jiān)控系統(tǒng)為遠程數(shù)字視頻監(jiān)控，它以流媒體傳輸模式由以太網絡、SDH和HFC等網絡進行多媒體數(shù)字信號傳輸。典型視頻監(jiān)控系統(tǒng)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)基于互聯(lián)網的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構基于光傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)會議電視系統(tǒng)概念會議電視也叫視頻會議系統(tǒng)(VideoConference)，以視頻為主的交互式多媒體通信，指兩個或兩個以上不同地方的個人或群體通過傳輸線路及多媒體設備，將聲音、影像及文件資料等互傳，達到及時且互動的溝通，使與會各方如同置身于同一地點進行面對面的交流。（順風耳、千里眼）會議電視系統(tǒng)種類根據(jù)使用的傳輸介質分基于通用電話網(POTS)的視頻會議系統(tǒng)基于局域網(LAN)的視頻會議系統(tǒng)基于綜合業(yè)務數(shù)字網(ISDN)的視頻會議系統(tǒng)基于異步傳輸網(ATM)的視頻會議系統(tǒng)基于因特網(Internet)的視頻會議系統(tǒng)基于衛(wèi)星通信的視頻會議系統(tǒng)。專網或數(shù)字數(shù)據(jù)網(DDN)型：運行在128～384Kb/s的速率下，提供中等質量服務，可召開點對點的視頻會議。

ISDN型：采用H.320協(xié)議，用于基于電路交換的帶寬64Kb/s～2Mb/s的窄帶ISDN等網絡。LAN/WAN型：采用H.323協(xié)議，運行在局域網或廣域網上，可提供15～20幀/s的CIF或QCIF圖象。局域網一般用于一個公司或組織內部。Internet型：Internet是使用分組交換的計算機網絡，己成為主流多媒體通信網絡。根據(jù)運行終端分桌面型視頻會議系統(tǒng)：在普