地震数据采集系统中的数据传输系统设计

针对地震数据采集系统中数据传输的要求,设计了一种长距离冗余数据传输系统,采用串行/解串(Serializer/deserializer,SerDes)技术,利用现场可编辑门阵列(Field programmable gate array,FPGA)作为控制,实现了多节点数据的远距离高速有序传输。两个相邻传输节点之间使用两条互为备份的数传通道同时发送数据,接收端硬件上实现两路数据的实时校验和判选,有效地提高了传输系统的稳定性和可靠性。     

基于Matlab的并行循环冗余校验Verilog代码自动生成方法

在水声信号探测数据的传输过程中,现场可编程门阵列（FPGA）通过传统串行方法对长数据帧进行循环冗余校验（CRC）时无法达到速度要求,而更快速的并行校验方法存在因编程复杂带来的实际工程应用困难问题。为了满足传输对校验速度的需求,降低编程难度和缩短编程时间,设计了一种借助Matlab对任意长度数据帧自动编写并行CRC程序语句的方法。该计算方法基于矩阵法数学原理,借助Matlab完成所有数学推导计算过程,然后直接输出符合Verilog HDL语法规则的并行CRC校验程序语句。通过在Quartus Ⅱ 9.0中仿真,进一步在民用拖曳声呐阵列系统上进行数据传输实验,验证了Matlab自动编程方法的有效性：校验程序的自动编写输出能在几十秒内完成,同时生成的并行CRC校验程序能在满足数据传输速度要求的情况下正确地计算出系统中传输协议定义的长数据帧的校验码。     

CRC算法在计算机网络通信中的应用

在计算机网络通信中,为了降低数据通信线路传输的误码率,可以采用一种差错检测控制--循环冗余码校验(CRC).介绍了CRC算法的原理、CRC算法的校验规则、CRC算法分析、CRC算法程序设计.由于CRC算法采用软件校验的方法,不需要设计另外的硬件电路,校验速度非常快,提高了计算机网络通信的速度和报文传输的准确性.     

在强电磁干扰环境中实现可靠的无线数据传输

无线数据传输已经广泛应用于各类数据采集和监控系统中,在实际应用中最常见的问题是如何实现可靠的数据传输,尤其是在恶劣的现场环境中;铝电解车间有很强的电磁干扰,对数据传输影响很大;在多次反复现场试验的基础上,系统采用数字滤波消除干扰信号、增加硬件看门狗恢复单片机运行、对需要发送的数据打包传输、在数据包中增加数据校验、采用冗余数据传输等方法,在有强电磁干扰的铝电解车间中实现了无线数据的可靠传输;在实际应用中取得了很好的效果.     

CRC算法在计算机网络通信中的应用

在计算机网络通信中，为了降低数据通信线路传输的误码率，可以采用一种差错检测控制——循环冗余码校验（CRC）。介绍了CRC算法的原理、CRC算法的校验规则、CRC算法分析、CRC算法程序设计。由于CRC算法采用软件校验的方法，不需要设计另外的硬件电路，校验速度非常快，提高了计算机网络通信的速度和报文传输的准确性。     

航空用ARINC429总线收发系统设计与实现

针对机载设备地面检测中ARINC429总线数据通信这一关键技术,设计了一种基于十六位单片机80C196的ARINC429总线收发系统;设计中严格依据ARINC429数字信息传输规范,采用通用ARINC429专用器件HS3282/HS3182构成数据收发核心单元,通过对可编程逻辑器件编程实现系统的逻辑设计,并采用硬件上奇偶校验和软件循环冗余校验实现系统智能纠错.     

USB中的CRC校验原理及其Verilog HDL语言实现

在数据和控制信息中加上循环冗余码是通用串行总线（USB）协议中一个重要的错误检测措施。接收端通过进行循环冗余校验（CRC），可以检测包在传输过程中是否发生损坏。硬件描述语言Verilog HDL常用于数字电子系统性设计，设计者可用它进行各种级别的逻辑设计。介绍了循环冗余码基本原理、USB协议中的循环冗余校验以及CRC校验的串、并行设计和Verilog HDL代码实现。     

基于73K222AU芯片实现单片机远程通信

远距离数据采集与传输主要依赖于公共有线或无线网络,数据交换和远程控制容易泄露信息,不利于重要数据有效保护。为了实现专用线路远程通信,有效解决长距离数据传输困难,提出基于调制解调器73K222AU芯片与单片机AT89S52 、变压器HR219307的硬件电路和接口电路设计方法,达到数据和信号远程交换;通信校验采用CRC循环冗余码校验算法与奇偶校验算法,不仅简化了运算,同时有效解决传输误码影响;程序设计采用结构清晰的C51语言,还具有汇编语言的硬件操作能力。实验结果显示,采用73K222AU芯片设计的电路,能够实现单片机远程通信,数据传输距离远、可靠性高、通信组网方便、环境适应能力强,满足野外专用数据通信组网。     

同步相量测量装置的以太网通信接口的设计

由同步电压测量装置、通信网络和监控中心组成的电网实时动态监控系统是电力系统研究和发展的方向,采用光纤以太网构建全网相角实时传输通道为信息的快速、时效的传输提供了保证;针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置（PMU）数据传输速率低、联网能力有限的现象,提出基于双DSP结构、具有网络接口的PMU硬件电路方案,给出了以太网接口的设计电路、网络协议栈的实现方法及程序流程,从而可实现在PMU广域测量数据基础上对电网的运行状态进行实时监测.     

大型数据库加密传输数据智能监测系统设计

为解决传统加密传输数据监测系统在数据传输过程中易产生数据丢失、损坏等问题,提出并设计大型数据库加密传输数据智能监测系统。给出系统整体框架结构,硬件部分主要由四部分组成,用户登陆模块主要对访问角色进行划分,生成该身份对应的权限;密匙管理模块对权限信息进行保护和储存;文件安全传输模块对数据进行安全传输;系统软件部分主要对平分的64bit数据进行双路加解密,完成大型数据库加密传输数据智能监测系统设计。实验结果表明,该系统数据丢失率低、数据损坏少,有效提高了数据传输安全性,充分满足加密传输数据监测系统的设计需求。     

A fine-grained privacy protection data aggregation scheme for outsourcing smart grid

Compared with the traditional power grid, smart grid involves many advanced technologies and applications. However, due to the rapid development of various network technologies, smart grid is facing the challenges of balancing privacy, security, efficiency, and functionality. In the proposed scheme, we design a privacy protection scheme for outsourcing smart grid aided by fog computing, which supports fine-grained privacy-protected data aggregation based on user characteristics. The fog server matches the encrypted characteristics in the received message with the encrypted aggregation rules issued by the service provider. Therefore, the service provider can get more fine-grained analysis data based on user characteristics. Different from the existing outsourcing smart grid schemes, the proposed scheme can achieve real-time pricing on the premise of protecting user privacy and achieving system fault tolerance. Finally, experiment analyses demonstrate that the proposed scheme has less computation overhead and lower transmission delay than existing schemes.     

小型飞行器无线组网系统设计与实现

针对现有小型飞行器组网通信的无线网络标准技术在接入模式、网络延迟和灵活性等方面存在的问题,提出了一种通视条件全空域无线组网的系统架构和方案,完成了相应组网终端的软硬件设计、实现及系统测试验证。方案在网络层采用动态时分多址（TDMA）接入技术,构建低时延的无中心网状网络,使网络节点可动态、快速地接入和退出网络,兼顾了时间敏感数据的实时传输和突发数据的大容量传输;在物理层采用基于频谱感知的自适应跳频通信技术,以保证不受干扰影响的可靠通信,增强了系统的抗干扰和抗截获能力。在组网终端的设计过程中,利用模块化和低功耗处理器集成设计,平衡了SWaP指标,满足了苛刻使用环境条件下的通信距离和数据传输速率等指标需求。系统测试验证表明该组网系统方案可行、性能良好。     

基于CNN和LSTM联合预测并修正的电量缺失数据预测

数据是电网调度控制系统稳定运行的关键依据, 而因为硬件故障等原因导致数据采集过程中的数据缺失会影响到系统数据的完整性, 从而对电网调度的智能性和高效性产生相应的影响. 因此, 针对缺失数据的准确预测对于智能电网调度系统的建设有着重要的意义. 本文针对解决电网领域电能量采集系统的缺失数据预测问题对已有的基于CNN和LSTM联合预测方法进行改进和优化, 在联合预测模型基础上添加修正模型, 针对不同缺失数据段利用CNN卷积神经网络和电力数据里特有的对侧数据场景建模, 实验结果证明该方法将平均绝对误差值降到0.142, 提高了现有预测模型的准确率, 对电网调度系统的智能性和高效性提供了数据完整性、准确性的保障.     

基于ARM的智能数据采集系统的设计

为满足变电站对电力参数采集的实时性与准确性要求,提出并设计了一种基于嵌入式技术的高速数据采集系统。该系统以LPC2138微处理器为核心,利用硬件同步与软件纠错相结合的方法实现电力现场模拟量信号的采集与处理;并可通过RS-422总线与主机通信完成数据的存储、传输与处理;还可通过本地人机交互接口对系统进行维护和升级。应用实践表明,该系统采样精度高、成本低廉,且性能稳定、可靠。     

智能电网中的数据聚合方案分类研究

智能电网中其安全的通信架构是保证电网安全、稳定运行的基础,隐私保护的数据聚合是保证机密性、提高效率的有效途径。对最近面向智能电网通信系统的数据聚合的五种功能类型的方案进行了总结和分析。在聚合阶段,大部分的方案在系统架构上基本相差不大,不过在聚合方法的选取上,则各自有不同的考虑。诸如Paillier加密体制和ElGamal加密体制,是两种较为常规的加密体制,差分隐私、双线性对技术和数据签名技术也在一些文章中得到应用。通过安全性分析证明,这些方案不仅具有隐私保护、消息的认证性和完整性验证等功能;而且通过对这些方案进行性能比较分析,所述的方案在计算开销和用户的访问控制方面及通信开销都各有优势,对于智能电网多维数据的收集和云端的访问控制提供了更多的参考依据。     

基于三层架构的前置采集模块设计与实现

 随着我国“十三五”总体规划的提出,我国电网建设工作中,特高压输电和智能电网建设工程依然是重中之重。智能电网的不断发展建设推动了智能变电站技术的发展,原有的变电站监测系统由于设计独立,数据不统一,已经难以满足当前的需要。智能辅助平台的推出解决了这一问题。本文设计一种基于数据层、规约层和管理层的3层架构的可靠稳定的前置数据采集模块,模块的运行具有灵活性和良好的可扩展性,能够为智能辅助平台提供稳定可靠的原始数据。     

基于Hadoop的输电线路在线监测数据模型及技术研究

输电线路是电力系统中关键的组成部分,输电线路在线监测技术的应用产生了海量线路运行数据,对数据的深入挖掘成为现阶段电力大数据研究的热点。随着智能电网数据应用的深入,为保证电力系统可靠运行提供了新的解决方案。在研究输电线路在线监测数据类型、数据特征、数据需求的基础上,提出了符合智能电网电力大数据结构特征的Hadoop监测数据模型设计,包含了多维度数据信息输入、分布式数据存储、分布式数据处理的三个层次。通过搭建基于Hadoop集群的大数据处理环境,在MapReduce并行运算模式下实现PCA-SVM聚类算法,以输电线路故障类型识别为例,实现了基于数据分析的输电线路故障辨识,验证该模型实现输电线路在线监测的可行性。     

移动硬盘硬件加密的设计与实现

安全存储是继通信保密问题之后信息安全领域的一个研究热点。设计并实现了一种基于FPGA的USB移动硬盘硬件加密方案,提出了一种采用具有安全计算功能智能卡的双向认证和密钥获取技术及一种簇级别的数据完整性验证方法。实验结果表明,系统在安全性和读写速率方面均具有较大提升,可用于防止因移动硬盘丢失、被盗、废弃引起的泄密问题及对数据的非法篡改。     

Analysis of low power wireless links in smart grid environments

Recently, wireless sensor networks (WSNs) have been used in various smart grid applications, including remote power system monitoring and control, power fraud detection, wireless automatic metering, fault diagnostics, demand response, outage detection, overhead transmission line monitoring, load control, and distribution automation. However, harsh smart grid environment propagation characteristics cause great challenges in the reliability of WSN communications in smart grid applications. To this end, the analysis of wireless link reliability and channel characterizations can help network designers to foresee the performance of the deployed WSN for specific smart grid propagation environments, and guide the network engineers to make design decisions for the channel modulation, encoding schemes, output power, and frequency band. This paper presents a detailed analysis of low power wireless link reliability in different smart grid environments, such as 500 kV outdoor substation environment, indoor main power control room, and underground network transformer vaults. Specifically, the proposed analysis aims to evaluate the impact of different sensor radio parameters, such as modulation, encoding, transmission power, packet size, as well as the channel propagation characteristics of different smart grid propagation environments on the performance of the deployed sensor network in smart grid. Overall, the main objective of this paper is to help network designers quantifying the impact of the smart grid propagation environment and sensor radio characteristics on low power wireless link reliability in harsh smart grid environments.     

基于PCA-MP-BP的智能电网数据融合方法

为了提高对智能电网大数据的挖掘效率,提出了基于PCA-MP-BP的智能电网数据融合方法.首先对智能电网大数据技术和智能电网大数据融合技术进行了分析.采用主成分分析方法(PCA)提取出对预测结果有影响的主要特征值,作为BP神经网络的输入;然后提出了一种MapReduce和BP算法相结合的数据融合算法,该算法加快了数据处理...