計算機通信與控制系統可靠性建議

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【摘要】本文就提高計算機通信與控制系統運行可靠性提出了一系列建議，來提高系統的運行質量和效率。

【關鍵詞】計算機通信；控制系統；可靠運行

1.保證計算機通信與控制系統可靠的基本理論

計算機通信與控制系統運行可靠性是信息網絡技術安全的基本保障。通常來說，系統運行防護主要包括通信安全、系統承載能力、抗干擾性和應對病毒攻擊等的防御能力。計算機通信與控制系統要求在整個通信網絡中，各節點、各部件需要正常運行來給用戶提供通信服務和網絡服務。量化可靠性主要在于系統運行并準確達到運行目的的概率，這個概率的多少就是可靠性的直觀反映，計算機通信與控制系統可靠的基本理論就是要使這個概率提高并無限接近于一百。

2.影響計算機通信與控制系統可靠運行的因素

2.1系統內部原因

計算機通信與控制系統的內部原因，也就是設備原因。這一因素是影響可靠運行的最大因素，計算機通信控制系統依賴用戶終端和傳輸線路來形成完整的信息網絡，對用戶終端進行維護是長期的提高可靠性的工作，其電源電壓、信息處理器、集線器等多個設備的運行情況影響計算機通信與控制系統可靠運行，對設備的更新升級也是提高終端交換信息能力，提高運行質量的必要途徑。

2.2外界傳導因素的影響

外界傳導因素主要是在傳輸過程中，電磁感應對電源線路等的輻射影響。在計算機通信與控制系統的運行過程中，產生的傳導電流及高頻感生電流等通過電磁輻射影響系統的可靠運行。主要是通過各種方法來抑制傳導電流及高頻干聲電流以達到計算機通信與控制系統可靠運行的目的。

2.3計算機病毒的影響

這里的計算機病毒包括病毒入侵、木馬入侵、防火墻入侵、惡意程序、邏輯炸彈等多種計算機入侵方式。計算機入侵種類多樣，具有隱蔽性、繁殖性、傳播性、潛伏性和寄生性的特點，冒充合法用戶實現網絡入侵，在計算機通信與控制系統方面，各類計算機入侵可能造成信息泄露、占用系統內部資源、惡意消耗帶寬、惡意操作、嚴重的會導致系統癱瘓等問題。

3.提高計算機通信與控制系統可靠性建議

3.1控制電源電壓波動產生的影響

計算機通信與控制系統的電源往往不是專用的，其他大型電設備的負載變化會引起系統電源劇烈的負載變化，在系統內部產生影響計算機通信與控制系統可靠性的不利影響。電源自身損耗也會影響穩定電壓、影響系統的正常運行。首先要提高系統電源的質量，供電電源的功率和電壓穩定影響系統的運行，其中必須保證供電系統的功率因數要大于等于0.9這條線。其次，專用的電源供應能可以規避其他大型電設備的電壓波動影響，對專用供電電源也要保證功率足夠和穩定的電壓，同時要注意控制荷載，控制感性負載和容性負載在可操控范圍內。在電源環境差的特殊情況，應使用UPS規避不必要的風險，穩壓過程中不要使用變壓器方式，應選擇在線式調壓器。

3.2控制電磁輻射的傳導影響

前文提到的外界傳導因素影響，主要表現為電磁傳導影響，減少傳導對計算機通信與控制系統的影響的措施如下。利用磁環抑制傳導電流，磁環抑制電磁感應產生的電流的原理主要是，磁環在電源線穿過時，磁環可以當做是一個等效串聯的可變電阻，其阻抗是角頻率的函數，即F=f/（ω），顯然得到角頻率同阻抗值呈函數正相關。另外負載阻抗關系式為DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]，可以看出負載的大小影響磁環的抑制作用，那么在實際操作中，可以通過控制磁環的阻抗、電源阻抗、電源負載來控制電磁輻射的傳導影響。一般來說，磁環應選擇阻抗值較大的，電源和負載的阻抗要盡可能控制在較低水平內。另外，對于高頻段傳導電流來說，選擇金屬外殼的電源濾波器能有效抑制高頻感生電流，需要注意的是濾波器的性能問題，民用濾波器應保證能適應100khz-30mhz。

3.3控制直流電源電磁輻射的影響

跟隨電壓抑制器的介質能夠有效吸收脈沖功率，條件在反向運用時，可以通過降低阻抗來承受高能量脈沖，同時將電壓箝位調至預定電壓值。這一操作能使直流電源產生的大脈沖電壓被吸收，減少了計算機通信與控制系統在這一方面的風險。利用無感電容器“隔直通交”的基本特性抑制高頻感生電流，把無感電容連接至每個集成電路的電源與接地之間，通過接地使感生電流傳導，減少集成電路間的電磁傳導影響，從而保證整個系統的正常運行。

4.保護信號不受電磁輻射的干擾

在信號傳輸方面，磁珠是重要的影響因素，磁珠主要是抑制小阻抗值的電磁輻射，要根據信號選擇磁珠，保證磁珠不對信號頻率傳輸造成影響是主要原則。信號傳輸線的選擇推薦選用雙芯互絞屏蔽電纜，能有效屏蔽外部輻射。另外，采用光電隔離技術可以將系統前后級影響控制在最少

5.通信網絡優化

在整個計算機通信網絡中，核心內容是網絡拓撲結構。優化網絡拓撲結構有利于提升計算機通信與控制系統的可靠性。在設計規劃初期就應注重系統的容錯性和有效性，優化結構的連通性與直徑適應網絡拓撲結構。另外在計算機通信網絡中，服務質量也是必須要重視的因素，這就需要優化通信網絡的管理，以降低通信故障率、信息差錯率、丟失率。從某種意義上講，優化通信網絡管理應先于硬件等硬維護，沒有先進的網絡管理模式，硬件構架再好，也難以保證計算機通信與控制系統的可靠性。

6.提高計算機通信與控制系統容錯率

在現代網絡系統結構設計中，多級容錯系統十分關鍵。隨著計算機系統的不斷擴展，結構也變得不斷復雜，可能出現的故障點也在不斷增多，如果沒有多級容錯系統的支持，出現故障可能會影響其他部件的工作乃至整個系統的安全運行。采用多級容錯系統，提高容錯率，允許龐雜的硬件單元中出現故障但不影響系統整體的運行，是提高計算機通信與控制系統運行的可靠手段。

7.結語

通過研究計算機通信與控制系統的基本理論，分析影響系統運行的不利因素，逐條提出操作性建議來達到提高計算機通信與控制系統可行性的目的。在實際情況中，還有很多技術能提高系統運行的可靠性，需要我們繼續研究和探索，尋求新的突破。

參考文獻

[1]袁小康.計算機通信與控制系統運行可靠性的提升對策分析/《數字通信世界》.2015年6期.

作者：胡雅平 單位：國家新聞出版廣電總局694電臺