東北大學(xué) 碩士學(xué)位論文開題報(bào)告

匕A碩士學(xué)位論文開題報(bào)告及論文工作計(jì)劃書學(xué)號(hào)：姓名:導(dǎo)師：學(xué)科類別:工學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位學(xué)科工程領(lǐng)域:所屬學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院研究方向:擬選題目：選題時(shí)間:2014 年7 月1日東北大學(xué)研究生院年 月 日填表說明1、本表應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下如實(shí)填寫。2、學(xué)生在開題答辯前一周，將該材料交到所在學(xué)院、研究所。3、按有關(guān)規(guī)定，沒有完成開題報(bào)告的學(xué)生不能申請論文答辯。4、全文正文均用小四號(hào)宋體，單倍行距，段前段后間距為0，如果頁數(shù)不夠，可以整頁擴(kuò)頁，其他格式要求參見東北大學(xué)碩、博士學(xué)位論文格式。一、前期工作基礎(chǔ)(本節(jié)可以整頁擴(kuò)頁) 課程學(xué)習(xí)及選題開題階段，在導(dǎo)師指導(dǎo)下從事研究工作總結(jié)(不少于2000字)課程學(xué)習(xí)及選題開題階段，在導(dǎo)師指導(dǎo)下的工作總結(jié)如下：1. 理論知識(shí)的學(xué)習(xí)在理論學(xué)習(xí)方面，主要包括書本知識(shí)學(xué)習(xí)及項(xiàng)目知識(shí)的學(xué)習(xí)。書本知識(shí)方面：在此期間，閱讀了大量國內(nèi)、國外參考文獻(xiàn)，主要包括：基于Internet的分布式可控監(jiān)測 技術(shù)的研究、配電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢、基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 的原理與實(shí)現(xiàn)、 TCP/IP 大全、Remote Control Over the Internet、Wireless and Internet communications technologies for monitoring and control，主要了解這些文獻(xiàn)在泄漏檢測與配電 網(wǎng)方面的應(yīng)用，初步了解了配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理等內(nèi)容。項(xiàng)目知識(shí)方面：項(xiàng)目方面的研究主要從事于項(xiàng)目監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信方面的研究，特別對(duì)于TCP/IP協(xié)議中 TCP、UDP傳輸服務(wù)特性做了深入研究。首先了解TCP、UDP傳輸服務(wù)的基本特點(diǎn)在構(gòu)建 SCADA系統(tǒng)的上位機(jī)軟件時(shí)，需要在TCP /IP協(xié)議棧傳輸層所提供的2種傳輸服務(wù)，即TCP和 UDP之間進(jìn)行選擇。這種選擇將會(huì)很大程度上影響到我們在應(yīng)用層進(jìn)行的軟件設(shè)計(jì)。TCP為 應(yīng)用程序提供了一個(gè)面向連接(Connec-tion oriented )的、提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)流通道。所 謂面向連接，是指TCP的一端要與另一端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，首先要建立連接，而數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束 后,還會(huì)有一個(gè)撤銷連接的過程。連接的建立會(huì)消耗1. 5個(gè)RTT (Round Trip Time)的時(shí)間，連接 撤銷會(huì)消耗2個(gè)RTT時(shí)間。在連接建立過程中，通信的雙方會(huì)交換一些初始化控制信息(包括 序列數(shù)，初始接收窗口大小等)，以確保接下來的數(shù)據(jù)傳輸是可靠的。連接建立以后，TCP傳輸?shù)膬啥司涂梢赃M(jìn)行可靠的字節(jié)流數(shù)據(jù)傳輸了。所謂字節(jié)流傳輸, 是指TCP本身并不會(huì)保證傳輸數(shù)據(jù)的消息邊界。即應(yīng)用程序請求發(fā)送的一條消息，并不保證會(huì) 被TCP打?yàn)橐粋€(gè)包發(fā)送出去;而應(yīng)用程序請求接收的數(shù)據(jù)，也并不保證是TCP的一個(gè)段所傳輸 的內(nèi)容。相比TCP而言,UDP是一個(gè)較簡單的協(xié)議oUDP并不面向連接，也不提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?性。而且,UDP的傳輸數(shù)據(jù)是有消息邊界的。他在IP報(bào)的基礎(chǔ)上,提供了數(shù)據(jù)正確性的校驗(yàn)域 和端口域。因此,UDP并不能提供可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸。在這里,可靠性包含幾層含義。首先, 數(shù)據(jù)報(bào)并不能保證能夠達(dá)到目的地。其次，達(dá)到目的地的數(shù)據(jù)報(bào)并不能保證正確的順序。這一 點(diǎn)在WAN的情形下顯得格外突出，因?yàn)閺陌l(fā)送者到接收者之間存在多個(gè)路徑的情形在WAN 上十分普遍。因此,UDP適合傳輸并不需要保證傳輸?shù)目煽啃裕鴮?duì)時(shí)間性要求非常高的數(shù)據(jù), 例如語音、圖像等數(shù)據(jù)。因?yàn)镾CADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和普通的應(yīng)用程序相比有其獨(dú)特的要求和特點(diǎn)，因此不論是 選擇TCP還是UDP作為SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)，都各有其利弊。如果設(shè)計(jì)每次傳輸數(shù) 據(jù)消息前都建立連接，在消息傳輸結(jié)束后又撤銷連接，那么因?yàn)镾CADA系統(tǒng)的消息比較小，花 費(fèi)在連接建立和撤銷上的開銷就會(huì)非常大，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性帶來不利的影響。所以如果選擇 TCP作為傳輸服務(wù)，那么應(yīng)當(dāng)使用持續(xù)的(persistent) TCP連接。對(duì)于大量的數(shù)據(jù)傳輸，如FTP, 那么連接所消耗的時(shí)間會(huì)被大量傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分?jǐn)偟梦⒉蛔愕懒?。TCP所提供的可靠性、流量控制、擁塞控制等特性正是SCADA系統(tǒng)所需要的。當(dāng)然，在 SCADA系統(tǒng)中，我們也可以利用UDP傳輸數(shù)據(jù),而自行設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的應(yīng)用層協(xié)議，來保證數(shù) 據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、進(jìn)行流控制等。但是，如果在協(xié)議設(shè)計(jì)方面沒有充分的經(jīng)驗(yàn)，顯然不如使用經(jīng) 過考驗(yàn)的TCP協(xié)議。因?yàn)門CP的具體實(shí)現(xiàn)是大量試驗(yàn)和研究的結(jié)果，而且?guī)缀蹩偸窃谛屎?高的內(nèi)核環(huán)境中運(yùn)行。如果對(duì)TCP的傳輸特性有充分的認(rèn)識(shí)，目前成熟的TCP實(shí)現(xiàn)基本上都 能滿足一般SCADA應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,從而可以簡化SCADA程序的設(shè)計(jì)。2項(xiàng)目實(shí)踐學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)C+語言，學(xué)習(xí)編寫基于Win32 Console Application及MFC的應(yīng)用程序。依托于 導(dǎo)師的具體項(xiàng)目，以管道項(xiàng)目的具體代碼為例，學(xué)習(xí)了管道項(xiàng)目用到的具體知識(shí)，熟悉掌握 了 C+一些常用知識(shí)。通過了解學(xué)習(xí)具體代碼的機(jī)會(huì)，讓自己對(duì)項(xiàng)目組的管道泄漏檢測系統(tǒng) 的整個(gè)流程有了具體的了解，并參與編程實(shí)現(xiàn)了用戶提出的部分新的功能要求。學(xué)習(xí)C#語言，參與系統(tǒng)的二次開發(fā)并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信及系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口方面的工作，編寫串 口驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)報(bào)警信息的短信發(fā)送及B/S架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。學(xué)習(xí)SQL Server數(shù)據(jù)庫及SQL語言。學(xué)習(xí)使用數(shù)據(jù)庫的簡單查詢語句，比如提取現(xiàn)場數(shù) 據(jù)庫中某一段的數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)Mat lab語言。選修了 Matlab課程，在課堂上主要學(xué)習(xí)了 Ma tlab在處理有關(guān)數(shù)學(xué)方 面的知識(shí)，比如矩陣、等式和不等式方程求解、最優(yōu)化方程的求解等等。除此之外還學(xué)習(xí)了 一些仿真方面的知識(shí)，能夠利用Simiulink和Mat lab語言編程實(shí)現(xiàn)一些部分仿真。對(duì)于項(xiàng)目組所研究的監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸所采取的UDP傳輸方式存在的丟包現(xiàn)象，簡單 設(shè)計(jì)了基于TCP傳輸方式的監(jiān)控模式，并在單條管線上測試，取得了預(yù)期的效果。出于B/S 訪問角度考慮，設(shè)計(jì)一個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)Web訪問服務(wù)器查詢數(shù)據(jù)信息。二、選題依據(jù)（本節(jié)可以整頁擴(kuò)頁）課題背景、選題依據(jù)、課題研究目的、理論意義和應(yīng)用價(jià)值（工學(xué)碩士）/工程背景和實(shí)用價(jià) 值（專業(yè)學(xué)位碩士）（不少于1000字）1. 工程背景：供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)、輸電系統(tǒng)與用戶連接起來的重要環(huán)節(jié)。由饋線、降壓變壓器、 各種開關(guān)等配電一次設(shè)備，以及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、測量和計(jì)量儀表、通信和控制等二次 設(shè)備構(gòu)成，直接向用戶供應(yīng)電能。供配電系統(tǒng)自動(dòng)化主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能，首先是對(duì)電網(wǎng)的安 全監(jiān)測功能，主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)上的狀態(tài)量、模擬量以及電度量進(jìn)行監(jiān)控。其次，對(duì)電網(wǎng)的 控制功能，控制功能主要是遠(yuǎn)程主站發(fā)出控制指令，通過通信裝置，下達(dá)給下層開關(guān)等。最 后，是電網(wǎng)的保護(hù)功能，主要指對(duì)電網(wǎng)故障區(qū)段的判斷、隔離和恢復(fù)。供配電系統(tǒng)就是利用 現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自控技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，對(duì)供配電網(wǎng) 進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)、控制、計(jì)量及故障隔離與恢復(fù)供電，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，改善供配電質(zhì)量,減少停 電范圍、縮短故障處理時(shí)間，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，最大限度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，電網(wǎng)建 設(shè)正向著自愈、兼容、優(yōu)化、互動(dòng)、集成的智能化邁進(jìn)。故障發(fā)生時(shí)要在沒有或少量人工干 預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)。監(jiān)測、控制、保護(hù)、維護(hù)等功能要全面集成，形成全面 的輔助決策體系。南方電網(wǎng)公司重點(diǎn)開展配電自動(dòng)化方面的研究工作，著力提高供配網(wǎng)的智能 化水平和終端負(fù)荷側(cè)的科學(xué)管理水平，并已著手在廣州、深圳、南寧、東莞等巧個(gè)城市實(shí)施。 可見，未來幾年供配電網(wǎng)的建設(shè)將得到新一輪的發(fā)展，智能化的供配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)成為一個(gè)重 點(diǎn)。電力技術(shù)的改革促使供配電系統(tǒng)朝著自動(dòng)化、智能化、高安全性方向發(fā)展，供配電網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)自動(dòng)化監(jiān)控與管理系統(tǒng)，促進(jìn)配電網(wǎng)的智能化，能在無人或者少人情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的 連續(xù)監(jiān)控和調(diào)度，加快供電服務(wù)響應(yīng)和維護(hù)工作速度，對(duì)可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)效益有著重 要的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。2. 實(shí)用價(jià)值：首先可靠的安全保障性方面，供配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化管理采用自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò) 通信和電子等技術(shù)，通過使用高精度采集設(shè)備、高抗干擾通訊設(shè)備，經(jīng)組態(tài)軟件組態(tài)后，能 滿足監(jiān)控系統(tǒng)要求。為了迅捷而準(zhǔn)確地掌握配電站運(yùn)行、各種運(yùn)行開關(guān)量狀態(tài)和電量值的實(shí) 時(shí)信息，管理人員可以結(jié)合遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)完整地掌握變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn) 行的故障并做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，根據(jù)配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)供配電系 統(tǒng)管理的現(xiàn)代化，促進(jìn)供配電系統(tǒng)朝著安全可靠和直觀的方向運(yùn)行。其次高效的經(jīng)濟(jì)效益方 面，供配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性更加突顯，高性價(jià)比的投資使系統(tǒng)一次投資，終身受益, 減少設(shè)備維護(hù)、更新成本和人力資源成本。再次高智能化方面，實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測、三、文獻(xiàn)綜述（本節(jié)可以整頁擴(kuò)頁）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)描述（不少于1000字）；所閱文獻(xiàn)的查閱范圍及手段，附參考文 獻(xiàn)（不少于10篇，其中近3年文獻(xiàn)不少于5篇，英文文獻(xiàn)不少于3篇，全部按照標(biāo)準(zhǔn)格式列 出，并在文中順序標(biāo)注）1. 國外發(fā)展概況國外的供配電監(jiān)控的自動(dòng)化起步比較早，上世紀(jì)70年代，國外的一些發(fā)達(dá)國家就開始發(fā) 展供配電監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化，國外的供配電監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化已發(fā)展很完善帶動(dòng)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 許多著名電力系統(tǒng)設(shè)備的生產(chǎn)商基本都涉足供配電自動(dòng)化領(lǐng)域，例如施耐德公司、西門子公 司、摩托羅拉公司和東芝公司等，均已推出各自特色的供配電網(wǎng)自動(dòng)化相關(guān)產(chǎn)品，形成了完 善的自動(dòng)化功能體系。國外供配電監(jiān)控自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，大致分為對(duì)饋線自動(dòng)化的實(shí)施，然后 建立通信通道，通過建立供配電主站系統(tǒng)調(diào)控供電子站和遠(yuǎn)程終端，最后完善各項(xiàng)功能，但 是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言尚留有大量的開發(fā)空間，比如供配電監(jiān)控自動(dòng)化、智能化和已開發(fā)的部分 功能重疊。供配電監(jiān)控系統(tǒng)朝著向開放式、智能化、自動(dòng)化和集成化的綜合性方向發(fā)展。目 前已經(jīng)具有相當(dāng)龐大的規(guī)模，并提高了供配電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠性，加強(qiáng)了運(yùn)行和控制效率， 保障供電質(zhì)量，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，充分利用網(wǎng)絡(luò)通信調(diào)控設(shè)備的能力，能加快停電反應(yīng)速 度和減少停電面，縮短了停電時(shí)間，為用電企業(yè)和居民帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益同 時(shí)也保障了供電機(jī)構(gòu)。2. 國內(nèi)發(fā)展概況國內(nèi)供配電監(jiān)控的自動(dòng)化始于上世紀(jì)90年代,與外發(fā)達(dá)國家相比大約滯后20年，受資金、 科學(xué)技術(shù)水平、認(rèn)識(shí)水平等因素制約，發(fā)展一直比較緩慢主要問題有：（1）從系統(tǒng)功能角度 上來講，功能單一化，實(shí)際應(yīng)用性差，其試點(diǎn)工程大多引入的國外的饋線自動(dòng)化設(shè)備建立就 地控制模式，僅能進(jìn)行故障處理，缺乏自主性，供電可靠性較低。（2）從在系統(tǒng)集成角度上 來講，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，項(xiàng)目各自獨(dú)立，各地區(qū)對(duì)供配電監(jiān)控的自動(dòng)化認(rèn)識(shí)不同，在各種單項(xiàng) 功能上欠缺綜合性考慮，使得各個(gè)項(xiàng)目之間標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、軟硬件設(shè)備或借口兼容性差，導(dǎo)致 資源共享性和信息公用性差。（3）從系統(tǒng)應(yīng)用層次角度來講，應(yīng)用停留在初級(jí)階段，缺少高 級(jí)應(yīng)用，很多技術(shù)都處于理論分析階段。隨著經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的提高，國家對(duì)城鄉(xiāng)電網(wǎng) 改造力度逐漸加強(qiáng)，供配電監(jiān)控的自動(dòng)化水平也取得了長足的進(jìn)展，降低了供電企業(yè)人員勞 動(dòng)生產(chǎn)強(qiáng)度，增強(qiáng)供配電企業(yè)現(xiàn)代管理水平，提高了居民和企業(yè)的供電可靠率、供電質(zhì)量， 保障了供配電企業(yè)的設(shè)備安全。國內(nèi)供配電監(jiān)控的自動(dòng)化發(fā)展歷程大致可以分為以下三個(gè)階 段：第一階段，主要是引進(jìn)國外自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的自動(dòng)化，主要功能是通過開 關(guān)設(shè)備之間的配合實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域的定位、隔離和自動(dòng)恢復(fù)供電。缺點(diǎn)是缺乏自主能力，自動(dòng) 化程度較低，只能在故障發(fā)生以后進(jìn)行處理，無法優(yōu)化運(yùn)行方式，當(dāng)發(fā)生故障或調(diào)整系統(tǒng)后 需人工到現(xiàn)場對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，缺乏靈活性且耗費(fèi)人力資源，同時(shí)當(dāng)故障發(fā)生后需要對(duì)四、研究內(nèi)容（本節(jié)可以整頁擴(kuò)頁）1研究構(gòu)想與思路、主要研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題(不少于1000字)1.1研究構(gòu)想與思路本文針對(duì)論文研究了基于TCP/IP在供配電監(jiān)控系統(tǒng)中的研究涉及的實(shí)時(shí)性、可靠性、安 全性和通信協(xié)議等關(guān)鍵問題，提出了相應(yīng)的措施和方法，在深入研究TCP協(xié)議和分析供配電 系統(tǒng)通信特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)程監(jiān)控通信協(xié)議。應(yīng)用此協(xié)議，以供配電為背景，設(shè) 計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于TCP/IP的分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。1.2主要研究內(nèi)容對(duì)實(shí)時(shí)性的研究，論述了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)延的組成：T=Tc+Tp+Ta+Tv,其中通訊時(shí)延Tc、 執(zhí)行時(shí)延Tp、數(shù)據(jù)時(shí)延Ta和擾動(dòng)時(shí)延Tv,總的系統(tǒng)時(shí)延為T。影響系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的主 要因素有硬件性能、傳輸協(xié)議和信息量。其中Tc是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)延的主要組成部分， 它是減少系統(tǒng)時(shí)延的關(guān)鍵。系統(tǒng)中根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信協(xié)議， 減少了不必要的信息的傳輸，保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；沒有輪詢，僅當(dāng)遠(yuǎn)程終端狀態(tài)發(fā)生 變化時(shí)，才主動(dòng)以中斷形式發(fā)出請求，或是監(jiān)控中心主動(dòng)的要求調(diào)用遠(yuǎn)程終端的現(xiàn)場狀 態(tài)等信息時(shí)，遠(yuǎn)程終端才向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣就進(jìn)一步的壓縮了系統(tǒng)中的信息量。(2) 研究了系統(tǒng)的可靠性，提出了系統(tǒng)的可靠性模型和可靠性設(shè)計(jì)思想，分析了系統(tǒng)可靠性 分配策略，并提出了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則。監(jiān)控系統(tǒng)可靠性從總體上 考慮主要有三部分，分別是可靠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)軟硬件。論文中設(shè)計(jì)的基 于Internet的分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用了分布式結(jié)構(gòu)；在軟件的設(shè)計(jì)過程中采 取了規(guī)范化設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用了數(shù)據(jù)檢錯(cuò)和糾錯(cuò)、自檢與故障診斷等措施保證了所設(shè)計(jì)軟 件的質(zhì)量；在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)上選用了性價(jià)比高的硬件設(shè)備，并采用了隔離與屏蔽、電 源接地、停電保護(hù)與熱插拔等技術(shù)來保證系統(tǒng)硬件可靠性。同時(shí)監(jiān)控中心采用了冗余技 術(shù)，對(duì)于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和監(jiān)控主機(jī)等主要設(shè)備都作了模塊備份，這樣當(dāng)前設(shè)備出現(xiàn)故障 的時(shí)候，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到備份設(shè)備上繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)各模塊的可靠性均為R,則在未 采取冗余措施前，系統(tǒng)可靠性R0=R3；采用系統(tǒng)備份后，系統(tǒng)可靠性R=2R3-R6；采用模 塊備份后，系統(tǒng)可靠性 R2=(2R-R2)3。假設(shè) R=0.9,則 Ro=0.729,R1=0.927,R2=0.970o(3) 分析和研究了遠(yuǎn)程監(jiān)控中存在的安全問題，主要是下面四種不安全的因素：對(duì)硬件實(shí)體 的攻擊、對(duì)信息的威脅與攻擊、技術(shù)缺陷和計(jì)算機(jī)病毒。闡述了遠(yuǎn)程監(jiān)控的安全策略，主 要的防范技術(shù)有密碼技術(shù)、信息確認(rèn)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。在論文所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系 統(tǒng)中系統(tǒng)中采用了防火墻、殺毒軟件和三級(jí)密碼認(rèn)證等措施來保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。(4) 為了提高傳輸控制協(xié)議TCP協(xié)議的實(shí)時(shí)性能，提出了三種TCP協(xié)議改進(jìn)的方法：第一， 采用簡單連接建立過程，在發(fā)送第一個(gè)SYN包的時(shí)候就開始發(fā)送數(shù)據(jù)，而不是等到接 收端的確認(rèn)包時(shí)才發(fā)送，這樣就減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)，減少了 TCP建立連接的時(shí)間；第 二,用選擇確認(rèn)機(jī)制代替TCP原來的增量確認(rèn)機(jī)制，減少了不必要的數(shù)據(jù)包重傳和網(wǎng)絡(luò)2擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)施方案及可行性分析2.1擬采取的研究辦法對(duì)于本課題，首先查閱近期的學(xué)術(shù)期刊與論文，了解關(guān)于供配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸研究 的最新動(dòng)態(tài)，借鑒在該領(lǐng)域已經(jīng)取得的研究成果和經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)而深入的研究傳輸控制協(xié)議TCP 在實(shí)際傳輸過程中的主要問題，通過對(duì)已有的傳輸協(xié)議UDP的研究與分析，結(jié)合傳輸控制協(xié) 議TCP自身的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種TCP協(xié)議的改進(jìn)算法。2.2技術(shù)路線本課題嘗試在原來TCP的滑動(dòng)窗口擁塞控制方法解決監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，提出三 種方法對(duì)傳輸控制協(xié)議TCP進(jìn)行合理的應(yīng)用：第一，采用簡單連接建立過程減少了 TCP建立 連接的時(shí)間；第二，用選擇確認(rèn)機(jī)制代替TCP原來的增量確認(rèn)機(jī)制，減少了不必要的數(shù)據(jù)包 重傳，減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延擾動(dòng)；第三，用基于網(wǎng)絡(luò)效率的擁塞監(jiān)控方法替代原來TCP的滑 動(dòng)窗口擁塞控制，通過網(wǎng)絡(luò)效率盡早對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行估計(jì)，以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生。2.3實(shí)施方案（1）2.4可行性分析（1）理論知識(shí)積累：通過閱讀關(guān)于配電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)現(xiàn)及影響配電網(wǎng)性能的數(shù)據(jù)指標(biāo)等文獻(xiàn)，為課題的研究奠定了理論基礎(chǔ)。（2）技術(shù)積累：熟悉NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，具有一定的C+編程能力。（3）技術(shù)合作：研究過程中遇到難以解決的問題時(shí)，可以向指導(dǎo)老師請教解決問題的基本思路。對(duì)項(xiàng)目相關(guān)課題有疑問時(shí)，可以向項(xiàng)目組同學(xué)請教。對(duì)實(shí)驗(yàn)平 臺(tái)的建立有疑問時(shí)，可以和項(xiàng)目組同學(xué)共同討論解決。五、預(yù)期研究成果（本節(jié)可以整頁擴(kuò)頁）對(duì)所研究的成果進(jìn)行闡述，同時(shí)要對(duì)與前文研究內(nèi)容的相關(guān)性及與前人（他人）研究成果的 差異性進(jìn)行描述本文提出三種方法對(duì)傳輸控制協(xié)議TCP進(jìn)行合理的應(yīng)用：第一，采用簡單連接建立過程 減少了 TCP建立連接的時(shí)間；第二，用選擇確認(rèn)機(jī)制代替TCP原來的增量確認(rèn)機(jī)制，減少了 不必要的數(shù)據(jù)包重傳，減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延擾動(dòng)；第三，用基于網(wǎng)絡(luò)效率的擁塞監(jiān)控方法替 代原來TCP的滑動(dòng)窗口擁塞控制，通過網(wǎng)絡(luò)效率盡早對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行估計(jì)，以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞 的發(fā)生。對(duì)此，國內(nèi)外的研究人員進(jìn)行了大量的研究工作，提出了一些新的擁塞控制方法，如基 于傳輸延遲端到端的擁塞避免機(jī)制、基于中間路由器緩沖隊(duì)列長度的擁塞控制。這些新的擁 塞控制方法能減少數(shù)據(jù)包的丟失，消除重發(fā)數(shù)據(jù)包所帶來的額外時(shí)延，改善TCP的實(shí)時(shí)性能。 但這些新的擁塞監(jiān)控方法有其自身的缺陷?；趥鬏斞舆t端到端的擁塞避免機(jī)制只能在網(wǎng)絡(luò) 發(fā)生擁塞，數(shù)據(jù)包大量丟失后才起作用，不能避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生?；谥虚g路由器緩沖隊(duì) 列長度的擁塞監(jiān)控需要對(duì)中間路由器的隊(duì)列長度進(jìn)行估計(jì)，難于在兩端主機(jī)上直接應(yīng)用。更 為重要的是，網(wǎng)絡(luò)擁塞只是影響TCP實(shí)時(shí)性能的一個(gè)因素，對(duì)于其它兩個(gè)因素連接建立過程 和確認(rèn)機(jī)制，國內(nèi)外還很少有這方面的研究。六、研究條件（本節(jié)不允許擴(kuò)頁）1 所需實(shí)驗(yàn)手段、研究條件和實(shí)驗(yàn)條件（如果沒有，可以空白）開發(fā)系統(tǒng)：Microsoft Windows XP/Window7 系統(tǒng)。開發(fā)工具：Microsoft Visual C+ 6.0、Microsoft SQL server20002所需經(jīng)費(fèi)，包含經(jīng)費(fèi)來源、開支預(yù)算（工程設(shè)備、材料須填寫名稱、規(guī)格、數(shù)量）（如果沒有，可以空白）所需費(fèi)用包括硬件的PLC最小模塊的費(fèi)用、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用、購買相關(guān)資料與授權(quán) 的費(fèi)用等。主要來自于碩士研究生培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)及導(dǎo)師的科研經(jīng)費(fèi)等。七、工作計(jì)劃（本節(jié)不允許擴(kuò)頁）序號(hào)階段及內(nèi)容工作量估計(jì) （時(shí)數(shù)）起止日期階段研究成果1搜集資料、閱讀文獻(xiàn)、了解課題背 景，查找國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究資料，明 確設(shè)計(jì)目標(biāo)，理論上進(jìn)行可行性分析。3002014.06.04對(duì)課題有關(guān)的了解 和認(rèn)識(shí)，建立明確 設(shè)計(jì)目標(biāo)。2開題報(bào)告：在前一階段的研究基礎(chǔ) 上，完成開題報(bào)告要求的內(nèi)容。1002014.07.02開題報(bào)告。34002014.07.162014-11.164分析配電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定擁塞控 制方法的可行性及修正方案，進(jìn)行 信息融合與理論的軟件實(shí)現(xiàn)。4002014.11.17完成算法修正與軟 件實(shí)現(xiàn)。5利用其它的運(yùn)行數(shù)據(jù)來測試通信 協(xié)議方法的整體可行性、準(zhǔn)確度等指 標(biāo)。4002015.01.07測試方法的運(yùn)行指 標(biāo)，形成測試報(bào)告。6研究結(jié)論及論文撰寫。4802015.02.26論文全文7論文修改并準(zhǔn)備預(yù)答辯和答辯相 關(guān)材料。1502015.05.26答辯相關(guān)材料合計(jì)2230