实时反射内存网络在试飞实时监控系统中的应用

围绕试飞实时监控系统的结构和现代飞机试飞和航空武器试验的特点,为满足实时监控时更高的实时性、可靠性要求,文章给出了基于实时反射内存网络的实时网络解决方案,并对实时反射内存网络与传统计算机网络进行了对比分析,通过试飞试验验证,证明是一种成熟、有效的试飞实时监控系统的体系结构。     

基于感知流量算法的复杂网络拥塞问题研究

研究了在具有感知流量的路由策略下,复杂网络的拓扑结构对网络中传输流量的影响.为了描述数据包传输过程的有效性,通过引入一个状态参数,利用由稳态到拥塞的指标流量相变值来刻画网络的吞吐量.基于每个节点的数据包处理能力与该节点的度或介数成比例提出两种模型并进行仿真.仿真结果表明,平均度相同的情况下,模型Ⅰ中,WS小世界网络比ER随机网络和BA无标度网络更容易产生拥塞;模型Ⅱ中,所有网络容量都得到较大的提高,尤其是WS小世界网络.但当网络的基本连接参数改变时,哪种模型更利于网络的流量传输,还要依据网络本身的结构特性 关键词： 复杂网络 无标度网络 感知流量 拥塞     

分布式远端监测仪在HFC网络中的研究与设计

为了满足实时有效地监控有线电视信号在HFC网络上传输的指标,节省运营商排除故障周期,降低维护成本,提出了有线电视信号远端监测仪在分布式有线数字电视网络中应用的方案,阐述了远端监测仪分布在HFC网络上的工作原理和特点,同时着重描述了该方案中基于嵌入式的远端监测仪的软硬件设计原理和实现方法。通过实验系统运行稳定、对有线电视信号参数(电平、伴音电平、MER、BER、)的测量与精密仪器对比,误差控制在±1～2dBμV范围之内,符合测量仪器设备的要求。     

综合考虑局部和全局特性的电网关键节点识别

为有效识别网络中的关键节点,提出一种综合考虑网络局部和全局特性的节点重要性识别综合指标,依据此指标对加权标准测试系统IEEE39和IEEE118中的节点进行重要性排序,并将排序结果与基于介数法和点权法对节点重要性进行排序结果进行对比,基于结构的网络效能分析和基于动力学的失同步扩散时间、同步能力比较均表明,提出的基于综合指标的节点重要性排序更合理,优于基于介数和点权的节点重要性识别方法.     

有限步传播范围期望指标判别节点传播影响力

在线社交网络逐渐成为人们不可或缺的重要工具,识别网络中具有高影响力的节点作为初始传播源,在社会感知与谣言控制等方面具有重要意义.本文基于独立级联模型,给出了一个描述有限步传播范围期望的指标-传播度,并设计了一种高效的递推算法.该指标在局部拓扑结构信息的基础上融合了传播概率对影响力进行刻画,能够较好地反映单个节点的传播影响力.对于多传播源影响力极大化问题,本文提出了一种基于传播度的启发式算法-传播度折扣算法,使得多个传播源的联合影响力最大.最后,将上述方法应用到三个真实网络中,与经典指标和方法相比,该方法不需要知道网络的全局结构信息,而是充分了利用网络的局部结构信息,可以较快地筛选出高传播影响力的传播源.     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

基于改进的条件生成对抗网络的可见光红外图像转换算法

针对当前基于条件生成对抗网络的红外图像生成算法中红外生成图像纹理细节信息差和结构信息差的问题，提出了一种基于改进的条件生成对抗网络的红外图像生成算法。首先，基于ConvNext改进了生成网络，在生成网络解码部分通过添加残差连接增强了解码部分对编码部分提取的图像深层特征的利用；其次，生成网络采用UNet网络架构，增强了对图像底层特征的利用；最后，对抗网络通过对生成图像特征的一阶统计量（均值）和二阶统计量（标准差）的损失计算，进一步改善了红外生成图像的灰度信息和纹理细节信息。与现有典型红外图像生成算法的对比实验结果表明，该方法能够生成质量更高的红外图像，在主观视觉描述和客观指标评价上都取得了更好表现。匹配应用实验表明，该算法在可见光图像与红外图像异源匹配任务中体现了较好的应用价值。     

认知无线电网络中利用FEC和DE的多节点频谱感知算法

针对认知无线电网络(CRN)中空闲频谱感知困难的问题,本文提出了基于前向纠错和差分进化算法的多节点频谱感知算法。首先,利用基于差分进化算法的协同检测完成信号感知;然后,研究了信道噪声对频谱感知性能的影响;最后,分析了前向纠错技术在信道存在噪声时对频谱感知性能的影响。仿真实验将纠错和无纠错控制信道的不同信噪比作为依据,采用三种不同的检测方法评估了本文算法。仿真实验结果表明,在存在噪声的认知无线电网络中,本文算法提高了系统的性能和检测概率,且协同感知算法的性能随着节点数目的增加而提高,该算法适合应用于实时性要求较高的应用程序。     

基于改进Apriori的网络安全感知方法

针对网络安全态势评估过程中存在数据源单一、实时性不强、准确率不高的问题,提出一种基于改进关联规则算法(Apriori算法)的网络安全态势感知方法。通过对数据的分析,发现在网络中存在关于安全态势的关联规则;通过网络攻击影响熵值序列的分析,对关联规则进行分类为空间正常和异常空间,进而对关联规则进行聚类分析;根据聚类后的规则划分网络安全态势等级。将改进后的算法应用到网络安全态势感知当中,实验结果表明,该方法满足了网络安全危险预警和实时监控的要求。改进的算法用于安全态势感知是可行的、有效的。     

惠州电力数字同步网的建设及应用探讨

同步网在电力通信网中起着重要的支撑作用。文章简述了同步网建设的必要性和组网原则;指出如何将SDH的定时组织与同步网网路组织有机结合,合理配置最佳传输链路,避免定时环路的产生。提出了地区网络具体的建设方案,对地区局时钟系统建设与改造具有参考价值。     

基于复杂网络理论的多元混合空管技术保障系统网络特征分析

为提高空管技术保障系统应对突发事件的能力,本文以空管技术保障系统导航、通信、监视设备覆盖的航路结构为基础,构建系统对应的空间网络模型.提出从灵活性、鲁棒性、高效性三个方面度量空管技术保障系统网络特性,对北京、上海、广州、昆明、沈阳、兰州飞行情报区的空管技术保障系统网络的平均度、度分布、度-度相关性、聚集系数、平均路径长度、直径等进行分析.分析结果显示,各飞行情报区空管技术保障系统的平均聚集系数在0.25—0.39之间,网络聚集程度偏低;网络平均路径长度为3.4,表现出小世界网络特征;度值3时服从幂律分布,度-度分布不表现出正相关或负相关.对网络进行基于度优先的和随机的抗毁性测度,空管技术保障系统网络抗毁性较差,网络的可靠性由少数核心节点决定,应对核心节点进行目标免疫,提高网络的抗毁性.这些规律为空管技术保障系统能力提升、新建扩建提供理论依据,对降低突发事件对空管系统保障能力的影响,保障空中交通持续安全具有现实意义.     

基于无线传感网的核电安全监控系统设计

低碳经济和能源可持续发展的要求下,新能源的开发和使用越来越受到世界各国的青睐。核电在新能源领域发电效率最高,电能质量最稳定,近年来取得长足的进步和丰硕的成果,然而,福岛核辐射事故的发生导致核电发展阻力重重,核电安全问题被提升到前所未有的高度。基于传感网技术的核电安全监控系统采用“检测层-接入层-汇聚层-数据中心”四层传感网结构,实时采集核电厂关键设备的运行状态和参数,并通过传感网传输到远程服务器,在数据中心对采集的数据进行数据挖掘和数据融合处理,对核电厂运行状态进行实时监测和预测,确保核电厂安全运营。核电安全监测网络的生命周期是保证整个网络使用可靠性和稳定性的前提和基础,从节点布局优化的角度出发,研究该监测网络的能量管理方法。     

基于网状光网络的智能实时监测保护系统的研究

目前光网络的拓扑结构越来越复杂,逐渐向网状结构光网络发展。提出了一种新的网状光网络智能实时在线监测保护方案,该方案采用下层嵌入式监测设备＋上层网管中心的模式。在嵌入式监测保护设备上加入保护光纤路由计算的功能,由嵌入式监测保护设备事先用路由算法计算出每条工作光纤的备用光纤路由,在工作光纤发生故障时及时进行切换。该方案实现了真正无人值守的光网络智能实时在线监测保护设备,适应网状光网络的发展要求,实现网状光网络的透明无阻断通信。     

基于EtherCAT的ITER极向场电源现场层监控系统设计

根据ITER 大功率极向场电源高实时性与高可靠性控制的需求,选取了具有高实时通讯性能的工业以太网现场总线EtherCAT(以太网控制自动化技术)设计ITER 极向场电源现场层监控系统。依据ITER 极向场电源装置体积大、分布较为分散的特点,为保障高可靠性的数据传输,对比了可构成的两种EtherCAT 环网冗余拓扑的可靠性,选取从站单元中最末端从站是将E-BUS 转换为100BASE-TX/FX 的拓展模块的可靠性较高的环网冗余拓扑来设计极向场电源现场层监控系统的拓扑结构。使用了组态软件TwinCAT(基于Windows 的控制和自动化技术)对系统进行配置,同时绘制了具有可直观显示并控制现场信号等功能的HMI 界面。经测试,该系统可实现对现场层数百路模拟与数字量信号的实时监控,满足了ITER 极向场电源的高实时性与可靠性的控制需求。     

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According to the high real-time and high-reliability control requirements of ITER high-power poloidal field power supply, the industrial Ethernet field bus EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology) with high real-time communication performance is selected to design the ITER poloidal field power field layer monitoring system. Due to the characteristics of large size and distributed distribution of the ITER poloidal field power supply device, as well as to ensure high reliability data transmission, the reliability of two kinds of EtherCAT ring network redundancy topologies are compared, and the EtherCAT ring network redundancy topology where the last station in slave station unit is an extension module converting E-BUS to 100BASE-TX/FX is more reliable and is adopted to design the structure of the poloidal field power supply monitoring system. The configuration software TwinCAT (The Windows Control and Automation Technology) is used to configure the system, and Human Machine Interfaces with functions such as visual display and control of live signals are drawn by this software. The experimental tests and operation demonstrate that the system can preferably realize real-time monitoring of hundreds of analog and digital signals on the field layer, and meet the high real-time and reliability control requirements of the ITER poloidal field power supply.     

基于通信序列熵的复杂网络传输容量

网络的传输性能在一定程度上依赖于网络的拓扑结构.本文从结构信息的角度分析复杂网络的传输动力学行为,寻找影响网络传输容量的信息结构测度指标.通信序列熵可以有效地量化网络的整体结构信息,为了表征网络整体传输能力,把通信序列熵引入到复杂网络传输动力学分析中,研究网络的通信序列熵与传输性能之间的关联特性,分析这种相关性存在的内在机理.分别在BA无标度和WS小世界网络模型上进行仿真,结果显示:网络的通信序列熵与其传输容量存在密切关联性,随着通信序列熵的增加,网络拓扑结构的均匀性随之增强,传输容量明显增加.网络的传输容量是通信序列熵的单调递增函数,与通信序列熵成正关联关系.通信序列熵可有效评估网络的传输容量,本结论可为设计高传输容量网络提供理论依据.     

ITER PF电源现场层监控系统网络拓扑延时分析

为保障ITER极向场(PF)电源系统的高实时性控制需求,根据其设备体积大、分布分散等特点,选取了支持多种设备连接拓扑的实时工业以太网现场总线EtherCAT作为ITER PF电源现场层监控系统的数据通讯协议。为研究ITER极向场电源现场层监控系统的实时性,分析了数据帧在几种适合ITER PF整流器单元现场层信号采集与控制的现场总线设备网络拓扑中的传输延时,通过搭建测试平台验证了方案设计的可行性与正确性。在满足控制系统高实时性要求的同时,经对比找出了较为适合的设备网络拓扑来设计ITER PF电源现场层监控系统,也为ITER PF电源的其他子控制系统的拓扑优化提供了借鉴。     

HL-2M装置测量控制系统运行管理研究

以现有聚变实验工程管理运维经验为基础,根据HL-2M装置测量控制的新需求,参考ITER控制、数据采集及通讯规范,开展了HL-2M测量与控制系统运行和管理研究。通过对全域子系统进行统一配置及管理,架构高性能网络完成不同通讯任务,设计扩容高速物理数据存储系统,实施运行状态监测与报警等,规划建设了HL-2M集成化测控系统管理运行平台。这项研究立足于优化实验信号质量,实现实时信号高效传输,提高实验工程管理自动化水平,保障实验过程中设备与数据安全并具备较高可实施性。     

基于无线传感器网络及GPRS的水质监测系统设计

提出了一种基于ZigBee无线传感器网络和GPRS技术的多参数远程实时水质监测系统。无线传感器网络以CC2430通信模块为核心。传感器节点采集到的数据经路由节点汇总至协调器节点,通过GPRS模块及时远传至监控中心。设计信号调理电路,将传感器电极输出的微弱电信号进行放大、滤波。采用时间同步机制实现网络节点的同步唤醒,大幅提高网络的稳定性。对系统进行了多天连续测试。通信距离为100米时,网络的平均丢包率低于1%。pH值、溶氧度的平均相对偏差低于1%。测试结果表明,系统具有灵活、实时性好、准确性高、稳定可靠等优点,具有很强的实用价值。     

基于W5300的嵌入式网络管理控制系统设计

简单网络管理协议以其易于使用、扩展性强、功能强大等优点在网络管理系统中有广泛应用。针对测控设备的网络管理需求,以单片机为核心,设计了一种基于以太网控制器W5300的嵌入式网络管理控制系统。详细讨论了W5300作为网络接口的软硬件实现方法,以及单片机对简单网络管理协议报文进行处理的软件设计方法。该系统可以实现网络管理站、代理站及测控设备分机的网络通信,数据传输可靠有效。本系统结构简单、实时性强、可靠性高,有效保证了网络管理控制系统的网络管控能力。