مقاله الگوریتم بهینه ارسال اطلاعات به مراکز دیسپاچینگ در پروتکل iec 60870-5-101

[am in 25041]

یکی از مهمترین مسائل در حوزه دیسپاچینگ و مخابرات صنعت‌برق سرعت بروز‌رسانی و دقت اطلاعات در مراکز دیسپاچینگ است و این امر بشدت وابسته به پروتکل ارتباطی بین مرکز دیسپاچینگ و پایانه یا سیستم اتوماسیون پست است. در پروتکلهای قدیمی به دلیل اینکه درخواست اطلاعات بصورت کاملاً‌مشخص از نظر نوع، آدرس و حجم اطلاعات به مرکز دیسپاچینگ بدقت قابل محاسبه است ولی در پروتکل استاندارد IEC 60870-5-101 مرکز تنها درخواست اطلاعات از پست می‌کند و تصمیم‌گیری در مورد اینکه چه اطلاعاتی و با چه حجمی ارسال شود توسط نرم‌افزار پایانه یا سیستم اتوماسیون پست انجام می‌شود. بنابراین طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم مناسب برای ارسال اطلاعات بگونه‌ای که سرعت و دقت مطلوب را تضمین کند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این مقاله ابتدا نحوه ارسال اطلاعات و بررسی سرعت ارسال در پروتکل Indactic 2033 پیاده‌سازی شده در مرکز دیسپاچینگ ملی و مراکز دیسپاچینگ منطقه‌ای تهران و مرکزی (اصفهان) بعنوان یک پروتکل با درخواستهای مشخص، ارایه می‌شود. پس از آن الگوریتم متداول فعلی که برای ارسال اطلاعات در پروتکل IEC 60870-5-101 درحال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد ارایه و بررسی می‌شود. سپس الگوریتم پیشنهادی بعنوان الگوریتم بهینه برای ارسال اطلاعات تبیین شده و نقاط قوت آن معرفی می‌شود. در انتها نتایج بررسی سه مدل فوق مقایسه و نتیجه‌گیری می‌شود.

[am in 25041]

یکی از مهمترین مسائل در حوزه دیسپاچینگ و مخابرات صنعت‌برق سرعت بروز‌رسانی و دقت اطلاعات در مراکز دیسپاچینگ است و این امر بشدت وابسته به پروتکل ارتباطی بین مرکز دیسپاچینگ و پایانه یا سیستم اتوماسیون پست است. در پروتکلهای قدیمی به دلیل اینکه درخواست اطلاعات بصورت کاملاً‌مشخص از نظر نوع، آدرس و حجم اطلاعات به مرکز دیسپاچینگ بدقت قابل محاسبه است ولی در پروتکل استاندارد IEC 60870-5-101 مرکز تنها درخواست اطلاعات از پست می‌کند و تصمیم‌گیری در مورد اینکه چه اطلاعاتی و با چه حجمی ارسال شود توسط نرم‌افزار پایانه یا سیستم اتوماسیون پست انجام می‌شود. بنابراین طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم مناسب برای ارسال اطلاعات بگونه‌ای که سرعت و دقت مطلوب را تضمین کند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این مقاله ابتدا نحوه ارسال اطلاعات و بررسی سرعت ارسال در پروتکل Indactic 2033 پیاده‌سازی شده در مرکز دیسپاچینگ ملی و مراکز دیسپاچینگ منطقه‌ای تهران و مرکزی (اصفهان) بعنوان یک پروتکل با درخواستهای مشخص، ارایه می‌شود. پس از آن الگوریتم متداول فعلی که برای ارسال اطلاعات در پروتکل IEC 60870-5-101 درحال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد ارایه و بررسی می‌شود. سپس الگوریتم پیشنهادی بعنوان الگوریتم بهینه برای ارسال اطلاعات تبیین شده و نقاط قوت آن معرفی می‌شود. در انتها نتایج بررسی سه مدل فوق مقایسه و نتیجه‌گیری می‌شود.

ارسال اطلاعات از راه دور همواره با مساله محدودیت پهنای باند کانال ارسالی مواجه بوده ودر نتیجه یکی از مهمترین سوالات پیش روی طراحان پروتکل‌های ارتباطی، الگوریتم و روش ارسال اطلاعات از طریق یک ارتباط سریال با سرعت کم بوده است. بدیهی است که اگر بخواهیم به ترتیب تمام اطلاعات را یکی پس از دیگری به مرکز ارسال کنیم زمان تازه‌سازی اطلاعات هر نقطه بسیار طولانی شده و در نتیجه نمی‌توان در هر لحظه به صحت آخرین مقدار دریافت شده در مرکز اعتماد کرد. با توجه به اینکه انواع مختلفی از اطلاعات در یک پست وجود دارد اولین نکته‌ای که به نظر می‌رسد این است که با بررسی ماهیت اطلاعات تبادلی، الگوریتم مناسبی برای هر نوع اطلاعات انتخاب شود که با کمترین استفاده از پهنای باند، مفید‌ترین و ضروری‌ترین اطلاعات به مرکز ارسال شود.

اطلاعات موجود در پست به دو دسته عمده دیجیتال و آنالوگ تقسیم می‌شوند. اطلاعات دیجیتال عمدتاً‌ شامل وضعیت کلیدها و آلارمها بوده و اطلاعات آنالوگ، مقادیر کمیتهای آنالوگ نظیر ولتاژها، جریانها و توانها را شامل می‌شود. اطلاعات دیجیتال در یک پست به ندرت تغییر می‌کنند بنابراین کافی است که فقط هنگامی‌که اطلاعات هر نقطه تغییر کرد وضعیت جدید به مرکز ارسال شود. این الگوریتم، ساده‌ترین کاری است که می‌توان برای جلوگیری از اشغال کانال مخابراتی با اطلاعاتی که قبلاً ارسال شده انجام داد. این کار در پروتکلهای قدیمی نظیر Indactic 2033 انجام می‌شود. در این پروتکلها مقادیر آنالوگ مرتباً‌به مرکز ارسال می‌شوند ولی مقادیر دیجیتال فقط هنگامی‌که تغییر کنند ارسال می‌شوند.

پروتکل استانداد IEC 60870-5-101 نگاه جدیدی به ارسال اطلاعات دارد. در این پروتکل، مرکز صرفاً‌درخواست اطلاعات می‌کند بدون اینکه آدرس یا حجم اطلاعات درخواستی را اعلام کند و تشخیص اینکه چه اطلاعاتی و با چه حجمی ارسال شود با پایانه یا سیستم اتوماسیون پست است. بنابراین الگوریتم استفاده شده در این سمت، تعیین‌کننده سرعت تازه‌سازی اطلاعات در مرکز و دقت آنها خواهد بود.

[am in 25041]

اهمیت روش ارسال اطلاعات در تله‌متری

ارسال اطلاعات بصورت سریال جزء لاینفک سیستمهای تله کنترل است و این مطلب به این معنی است که در هر لحظه حداکثر می‌توان اطلاعات یک نقطه را به مرکز ارسال کرد. تاثیر این محدودیت در مرکز این است که اطلاعاتی که بر روی صفحه نمایش اطلاعات مشاهده می‌شود بطور قطعی و صددرصد با وضعیت فعلی نقاط مربوط به آنها در فرآیند تحت نظارت برابر نیست و این عدم قطعیت جدای از عدم قطعیت ناشی از تجهیزات اندازه‌گیری است. حال پرسشی که مطرح می‌شود این است که این عدم قطعیت را چگونه می‌توان تعیین کرد و پرسش بعد اینکه چگونه می‌توان آن را مینیمم کرد.

واضح است که عامل اصلی در بروز این عدم قطعیت، محدودیت پهنای باند سیستم مخابراتی یا بعبارت دیگر سرعت تبادل اطلاعات بین مرکز و فرآیند تحت نظارت است. بنابراین ابتدایی‌ترین راه برای حل این مشکل افزایش پهنای باند و سرعت تبادل اطلاعات است. ولی اولاً‌در اکثر موارد افزایش پهنای باند بسادگی قابل انجام نبوده و گاه مستلزم صرف زمان زیاد و هزینه‌های گزاف است و ثانیاً‌ حتی در صورتی که پهنای باند زیادی در اختیار باشد اگر الگوریتم ارسال اطلاعات به درستی طراحی و پیاده‌سازی نشده باشد ضریب استفاده مفید از پهنای باند، پایین بوده و بهبود قابل توجهی در میزان صحت اطلاعات در مرکز ایجاد نمی‌شود. اینکه چه اطلاعاتی با چه حجمی و در چه زمانی به مرکز ارسال شود توسط پروتکل و الگوریتم ارسال اطلاعات تعیین می‌شود و لذا الگوریتم ارسال اطلاعات به مرکز، نقش کلیدی در تعیین میزان صحت ارسال اطلاعات در مرکز داشته و لازم است همانند پارامترهایی نظیر دقت تجهیزات اندازه‌گیری و سرعت تبادل اطلاعات با مرکز مورد توجه ویژه قرار گیرد.

[am in 25041]

نحوه ارزیابی کیفیت ارسال اطلاعات به مرکز

پیش از اینکه الگوریتمهای مختلف ارسال اطلاعات را بررسی کنیم لازم است فاکتورهای موردنظر در تعیین کیفیت اطلاعات را شناسایی و روش مناسبی را برای ارزیابی و مقایسه الگوریتمهای مختلف اتخاذ کنیم.

دو فاکتور اساسی برای تعیین کیفیت اطلاعات دریافتی در مرکز عبارتند از سرعت تازه‌سازی مقادیر در دیتابیس مرکز و دقت و صحت آنها. دقت و صحت یک مقدار اندازه‌گیری شده با توجه به دقت سیستم اندازه‌گیری در فرآیند تحت نظارت تعیین می‌شود و ترکیبی است از دقت مبدلهای آنالوگ نظیر ct pt و ترانسدیوسرها و مبدلهای آنالوگ به دیجیتال و نحوه پویش کردن مقادیر در پایانه و یا سیستم اتوماسیون پست که نهایتاً با یک عدد مشخص می‌شود. معمولاً دقت اندازه‌گیری اینگونه تجهیزات در حد 1/0 تا 5/0 درصد است. ولی دقت اطلاعات مشاهده شده در مرکز علاوه بر دقت اندازه‌گیری به اختلاف بین مقدار کمیت مورد نظر در دیتابیس پست (در پایانه یا سیستم اتوماسیون پست) و دیتابیس مرکز نیز بستگی دارد که این بخش به نحوه تبادل اطلاعات از طریق پروتکل ارتباطی مربوط می‌شود.

سرعت تازه‌سازی اطلاعات متناظر است با فاصله زمانی مابین بوجود آمدن تغییر در مقادیر فرآیند و دریافت مقادیر جدید در مرکز. این فاصله زمانی به سه بخش تقسیم می‌شود. بخش اول از زمان وقوع تغییر در هر مقدار تا زمان بروز شدن آن در دیتابیس پست، بخش دوم از زمان بروز شدن در دیتابیس پست تا بروز شدن در دیتابیس مرکز و بخش سوم از بروز شدن در دیتابیس مرکز تا نمایش بر روی صفحه نمایش. الگوریتم ارسال اطلاعات به مرکز تاثیر مستقیم بر روی بخش دوم دارد. نکته شایان توجه این است که سرعت دریافت اطلاعات بطور غیرمستقیم بر روی میزان صحت و دقت اطلاعات تاثیر دارد به این معنی که در فاصله زمانی ایجاد تغییر در یک مقدار و تشخیص و ارسال آن به مرکز و نمایش آن بر روی صفحه نمایش، ممکن است این مقدار مجدداً ‌تغییر کند و در نتیجه مقداری که بر روی صفحه نمایش دیده می‌شود با مقدار واقعی آن در همان لحظه در پست متفاوت باشد.

با توجه به توضیحات فوق مشخص می‌شود که الگوریتمی دارای عملکرد بهتری است که با در نظر گرفتن میزان تغییرات مقادیر مختلف،‌حجم اطلاعات آماده ارسال، محدودیت تعداد مقادیر در هر فریم ارسالی و پهنای باند کانال مخابراتی، اطلاعات را در زمان کوتاهتری در مرکز

به روز کند ضمن اینکه تا حد امکان دقیق‌ترین اطلاعات را ارسال کند و تنها به ارسال اطلاعات با حداقل تغییر قابل قبول اکتفا نکنند. بنابراین ارزیابی الگوریتم براساس دو فاکتور که به راحتی قابل اندازه‌گیری است انجام می‌شود. فاکتور اول عبارت است از فاصله زمانی مابین به روز شدن یک مقدار جدید در دیتابیس پست تا ارسال آن به مرکز و فاکتور دوم اختلاف بین مقدار ارسالی هر کمیت با آخرین مقدار ارسال شده قبلی مربوط به آن کمیت (شکل 1). هر دو فاکتور فوق هرچه کمتر باشند نشان‌دهنده بهتر بودن عملکرد الگوریتم هستند. اکنون دو الگوریتم نمونه و الگوریتم پیشنهادی بعنوان الگوریتم بهینه را معرفی و آنها را بر اساس فاکتورهای فوق ارزیابی می‌کنیم.

[am in 25041]

الگوریتم نمونه شماره 1

در این الگوریتم، مرکز متناوباً مقادیر آنالوگ و تغییر وضعیتهای مقادیر دیجیتال را درخواست می‌کند. در ازاء درخواست مقادیر آنالوگ، آخرین مقادیر اخذ شده از پست که در دیتابیس پست بروز شده به تعداد قابل ارسال در یک فریم ارسال می‌شود و درخواست بعدی مقادیر بعدی را درخواست می‌کند تا اینکه تمام اطلاعات آنالوگ ارسال شود. ما بین هر دو درخواست مقادیر آنالوگ یک درخواست تغییر وضعیتهای دیجیتال انجام می‌شود.

این روش در پروتکل Indactic 2033 مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که تغییر وضعیتهای اطلاعات دیجیتال باید در اسرع وقت به مرکز ارسال شوند پس از هر درخواست اطلاعات آنالوگ که در پاسخ آن، بخشی از مقادیر آنالوگ به مرکز ارسال می‌شود یک درخواست تغییر وضعیت انجام می‌شود. بنابراین در شرایطی که تعداد تغییر وضعیتهای ایجاد شده از حداکثر تعداد تغییر وضعیتهای قابل ارسال در یک فریم بیشتر نباشد، حداکثر زمان تاخیر ارسال تغییر وضعیتها برابر است با زمان یک بار درخواست اطلاعات آنالوگ به اضافه زمان ارسال یک فریم کامل مقادیر آنالوگ به اضافه زمان یک بار درخواست تغییر وضعیتهای دیجیتال. البته زمانهای تاخیر انتشار سیستم مخابراتی و زمان پردازش درخواست و تهیه پاسخ در پایانه یا سیستم اتوماسیون پست را نیز باید به زمانهای فوق اضافه کرد.

زمان تاخیر ارسال مقادیر آنالوگ (فاکتور اول) بستگی به تعداد نقاط آنالوگ موجود در فرآیند دارد. بعنوان مثال اگر کل مقادیر آنالوگ در یک پست نمونه در سه فریم کامل ارسال شوند حداکثر زمان تاخیر ارسال اطلاعات جدید یک مقدار آنالوگ در شرایطی که هیچ تغییر وضعیتی اتفاق نیفتد برابر است با زمان سه درخواست تغییر وضعیت دیجیتال به اضافه زمان سه پاسخ عدم وجود تغییر وضعیت به اضافه زمان سه درخواست مقادیر آنالوگ و زمان دو فریم کامل مقادیر آنالوگ و نیز زمانهای تاخیر انتشار سیستم مخابراتی و زمان پردازش درخواست و تهیه پاسخ در پایانه یا سیستم اتوماسیون پست. بدیهی است که اگر در این فاصله، تغییر وضعیتهایی اتفاق بیفتد زمانهای فریمهای حاوی تغییر وضعیت بجای زمان پاسخ عدم وجود تغییر وضعیت باید در محاسبات وارد شود.

حال وضعیت دقت مقادیر چگونه است؟ (فاکتور دوم). با توجه به اینکه در هر بار ارسال مقادیر آنالوگ، مقادیر بروز شده آنها در دیتابیس پست ارسال می‌شود، مقادیر دریافت شده در مرکز در لحظه دریافت برابر با مقادیر موجود در دیتابیس پست هستند ولی به دلیل فاصله زمانی نسبتاً زیاد بین هر دو ارسال یک مقدار آنالوگ، احتمال تغییر آن مقدار در این فاصله زمانی و در نتیجه ایجاد اختلاف بین مقدار فعلی در مرکز و مقدار بروز شده در پست زیاد است. توجه داریم که در این روش باید مقدارهای تمام نقاط آنالوگ بعد از یک نقطه مشخص ارسال شوند تا دوباره نوبت به ارسال مقدار آن نقطه برسد. ضمن اینکه در این فاصله چند بار هم درخواست تغییر وضعیت انجام می‌شود.

[am in 25041]

الگوریتم نمونه شماره 2

همانطور که در بررسی اجمالی الگوریتم شماره 1 دیدیم نقطه ضعف اصلی این الگوریتم، ارسال کلیه مقادیر آنالوگ بصورت دوره‌ای است که موجب اشغال ظرفیت کانال مخابراتی با حجم زیاد اطلاعات مقادیر آنالوگ می‌شود که در نتیجه مشکلات زیر را بوجود می‌آورد:

- تاخیر در ارسال تغییر وضعیتها به اندازه طول یک فریم کامل مقادیر آنالوگ

- تاخیر در تازه‌سازی مقادیر آنالوگ درمرکز به اندازه زمان ارسال کلیه مقادیر آنالوگ

- ایجاد خطا در مقادیر آنالوگ دیتابیس مرکز به دلیل تاخیر در تازه‌سازی

جهت رفع این اشکال، الگوریتم جدیدی پیشنهاد شد. این الگوریتم با اندک ملاحظاتی هم‌اکنون در اکثر قریب به اتفاق پیاده‌سازیهای پروتکل iec 60870-5-101 مورد استفاده قرار گرفته است. مبنای طراحی این الگوریتم دو نکته زیر است:

الف) مقادیر آنالوگ در پست به آرامی تغییر می‌کنند و دچار نوسانات زیاد نمی‌شوند

ب) اگر یک مقدار آنالوگ از آخرین ارسال به مرکز تغییری نداشته نیازی به ارسال مجدد آن نیست

با در نظر گرفتن نکات فوق، الگوریتم شماره 2 با این تغییر نسبت به الگوریتم شماره 1 طراحی می‌شود که هم مقادیر دیجیتال و هم مقادیر آنالوگ فقط در صورت تغییر به مرکز ارسال می‌شوند. البته بدیهی است که برای ارسال تغییر مقادیر آنالوگ نیاز به ارسال برچسب زمانی نیست. اکنون با توجه به نکته الف می‌توان انتظار داشت که در هر بار درخواست اطلاعات از طرف مرکز یا اطلاعات جدیدی برای ارسال وجود نداشته و یا اطلاعات بسیار کمی که در یک فریم کوتاه یا متوسط قابل ارسال است آماده ارسال باشد. بنابراین زمان تاخیر ارسال (فاکتور اول) برای هر اطلاعات جدید بسیار کوتاهتر از مورد مشابه در الگوریتم شماره 1 است.

نکته مهم در این الگوریتم، تعریف مفهوم «تغییر» در یک مقدار آنالوگ است. می‌توانیم تغییر یک مقدار آنالوگ را به مفهوم مطلق آن تعریف کنیم یعنی مقدار جدید با مقدار قبلی برابر نباشد. ولی به دلیل وجود نویز و القائات از کابلها و تجهیزات فشار قوی ممکن است تغییرات بسیار جزیی در مقادیر آنالوگ بوجود آید که از نظر سیستم دیسپاچینگ فاقد ارزش اطلاعاتی و بی‌اهمیت باشد. بدیهی است که ارسال چنین اطلاعاتی مجدداً موجب اشغال بی‌مورد کانال مخابراتی وبروز تاخیر در ارسال اطلاعات مفید خواهد شد. توجه داریم که ارسال اطلاعات پراکنده در یک فریم بیش از حالتی که نقاط پشت‌سرهم هستند (آن طوری که در الگوریتم 1 است) کانال مخابراتی را اشغال می‌کند زیرا در شرایطی که نقاط پشت‌سرهم هستند ارسال آدرس اولین نقطه کافی است در حالی که برای ارسال نقاط پراکنده باید برای هر نقطه آدرس آن نیز ارسال شود. بنابراین لازم است هنگامی که یک مقدار آنالوگ «تغییر» کرده تلقی شود که اختلاف مقدار جدید با مقدار قبلی از یک «حداقل تفاوت» بیشتر باشد. این «حداقل تفاوت» با توجه به میزان نویز تعیین شده و معمولاً بین 1/0 تا 5/0 درصد حداکثر مقدار کمیت مورد نظر در نظر گرفته می‌شود. اکنون می‌توانیم با تنظیم این پارامتر بین میزان اشغال کانال مخابراتی وخطای مقادیر آنالوگ مبادله کرده و در هر شرایط مطلوبترین وضعیت را ایجاد کنیم. بنابراین در این الگوریتم دقت اطلاعات مشاهده شده در مرکز به مقدار «حداقل تفاوت» بستگی پیدا می‌کند (فاکتور دوم) که هر چقدر پهنای باند اجازه دهد می‌توان آن را کوچک کرد.

[am in 25041]

الگوریتم بهینه

ملاحظه کردیم که در الگوریتم 2 جهت استفاده مناسبتر از پهنای باند سعی شد تا از ارسال مقادیر آنالوگ غیرمفید به مرکز جلوگیری شود و معیار تعیین مفید بودن یک مقدار، تغییر آن بیش از یک مقدار حداقل تعریف شد. ولی این روش نیز دارای اشکالات زیر است:

- «حداقل تفاوت» خطایی است که با دست خود در مقادیر ایجاد کرده‌ایم

- هیچ مقداری تا بیش از‌ «حداقل تفاوت» تغییر نکند ارسال نمی‌شود بنابراین کمیتهای با مقدار صفر معمولاً در یک مقدار کوچک کمتر از «حداقل تفاوت» که در هنگام قطع ارسال شده‌اند ثابت می‌مانند

- گاه یک مرز تصمیم‌گیری در وسط ناحیه عدم ارسال یک مقدار قرار می‌گیرد و عبور از مرز تا تجاوز آن مقدار از ناحیه عدم ارسال مشخص نمی‌شود.

- ارقام در مرکز بصورت پله‌ای و غیریکنواخت تغییر می‌کنند و این مطلب یک حس عدم اطمینان در مشاهده‌کننده ایجاد می‌کند

در الگوریتم بهینه سعی می‌شود با استفاده بهینه از پهنای باند کانال مخابراتی، توازن مطلوبی بین دقت وتاخیر ارسال اطلاعات برقرار شود. مبنای طراحی این الگوریتم این است که جهت استفاده مناسب از پهنای باند باید هر درخواست اطلاعات از طرف مرکز با ارسال با اولویت‌ترین اطلاعات آماده ارسال و با حجم متناسب پاسخ داده شود. بنابراین ابتدا اطلاعات آماده ارسال را به سه گروه تقسیم می‌کنیم:

الف) تغییر وضعیتهای مقادیر دیجیتال

ب) مقادیر آنالوگ با تغییر زیاد

پ) مقادیر آنالوگ با تغییر کم

مرز تعیین تغییر زیاد و تغییر کم برای مقادیر آنالوگ می‌تواند همان «حداقل تفاوت» تعریف شده در الگوریتم 2 باشد. اکنون الگوریتم بهینه را بصورت زیر تعریف می‌کنیم:

در ازاء هر درخواست اطلاعات از طرف مرکز

- اگر اطلاعاتی از گوره الف برای ارسال وجود دارد به تعداد حداکثر n1 تغییر وضعیت در یک فریم ارسال می‌کنیم

- در غیر این صورت اگراطلاعاتی از گروه ب برای ارسال وجود دارد به تعداد حداکثر n2 مقدار در یک فریم ارسال می‌کنیم

- در غیر این صورت اگر اطلاعاتی از گروه پ برای ارسال وجود دارد به تعداد حداکثر n3 مقدار در یک فریم ارسال می‌کنیم

n3

در این الگوریتم نکات زیر ملحوظ شده است:

- اطلاعات با اولویت بالاتر زودتر ارسال می‌شوند

- اطلاعات با اهمیت کمتر طول فریم کوچکتری دارند و در نتیجه زمان تاخیر قابل ملاحظه‌ای در ارسال اطلاعات با اهمیت بیشتر ایجاد نمی‌کنند

- حتی کم‌اهمیت‌ترین اطلاعات که همان مقادیر آنالوگ با تغییرات خیلی کم هستند نیز به مرکز ارسال می‌شوند

چنانچه ملاحظه می‌شود این الگوریتم ضمن حفظ مزایای الگوریتم 2 نسبت به الگوریتم 1 معایب آن را برطرف کرده است. در واقع در الگوریتم بهنیه تنها محدودیت، محدودیت پهنای باند است و هیچگونه خطایی به خاطر تاخیر زیاد در ارسال مقادیر آنالوگ (الگوریتم 1) و یا در نظر گرفتن «حداقل تفاوت» (الگوریتم 2) به مقادیر مشاهده شده در مرکز تحمیل نمی‌شود (فاکتور دوم).

از طرف دیگر در بررسی معیار تاخیر (فاکتور اول) نیز این الگوریتم نسبت به الگوریتم‌های 1 و 2 برتری دارد زیرا با کنترل طول فریم و تناسب آن با میزان اهمیت اطلاعاتی که حمل می‌کند کمترین تاخیر را برای اطلاعات آماده ارسال از گروه با اهمیت بیشتر ایجاد می‌کند. این در حالی است که در الگوریتمهای 1 و 2 احتمال انتظار اطلاعات با اهمیت زیاد برای ارسال کامل یک فریم با طول زیاد که اطلاعات با اهمیت کمتر را حمل می‌کند بسیار زیاد است.

[am in 25041]

مقایسه

اکنون با توجه به معیارهای دقت و صحت اطلاعات دریافتی در مرکز و سرعت بروز‌رسانی آنها الگوریتمهای مورد بحث را مقایسه می‌کنیم. مجدداً‌ یادآور می‌شویم که صحت اطلاعات در مرکز به معنی میزان نزدیکی اطلاعات دیتابیس مرکز با دیتابیس پست است نه دقت و صحت اندازه‌گیری مقادیر یا برابری آنها با مقادیر واقعی کمیتها در پست که این مورد به تجهیزات اندازه‌گیری مربوط می‌شود. جدول 1 نتیجه بررسی الگوریتمها را بصورت خلاصه و مقایسه‌ای نشان می‌دهد.

 

 

نتیجه‌گیری

محدودیت پهنای باند مخابراتی در سیستمهای تله‌ کنترل موجب شده تا اطلاعات نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش مرکز نسبت به اطلاعات واقعی پست دارای تاخیر و خطا باشد. برای کاهش این اشکالات تاکنون دو الگوریتم در ارسال اطلاعات به مرکز در پروتکلهای مختلف بکار گرفته شده است که هر کدام دارای نقاط ضعفی هستند. الگوریتم بهینه که در این مقاله پیشنهاد شده با در نظر گرفتن ماهیت اطلاعات مختلف پست و استفاده بهینه از پهنای باند کانال مخابراتی و با کنترل مناسب طول فیمهای حاوی اطلاعات با اهمیت متفاوت، میزان تاخیرهای ارسال و عدم تطابق دیتابیس مرکز با پست را مینیمم کرده است. این بهبود می‌تواند با افزایش قابلیت اطمینان اطلاعات نمایش داده شده در صفحه نمایش مرکز و ارایه اطلاعات صحیح‌تر در زمان کوتاهتر به دیسپاچر از یک طرف بهبود قابل توجهی در نحوه کنترل شبکه و رسیدگی سریعتر به حوادث ایجاد کند و از طرف دیگر کمک شایانی به افزایش دقت و صحت تحلیلهای انجام شده بر روی اطلاعات آرشیو و نمودارهای تغییرات مقادیر آنالوگ چه از طریق نرم‌افزارهای کاربردی و آماری و چه بررسی و تحلیل مستقیم توسط انسان بنماید.

 

• منبع : ماهنامه صنعت برق
  
• تاریخ چاپ : یکشنبه ، ١٣٨٧-١١-٢٠
  
• شماره چاپ : 149
  

 

 

[gholamnejad reza 12]

ممنون از سایت بسیار خوبتون من دانشجوی ارشد قدرت هستم بای