水电站计算机监控系统基础知识PPT课件
水电站计算机监控系统基础知识PPT课件

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三、水电厂计算机监控技术的优点: 1、提高水电厂的运行可靠性 2、有利于提高水电厂的经济运行水平 3、提高劳动生产率
四、基本名词 1、电站级(或主控级):水电厂中央控制 2、数据:数字量或模拟量含义的数值表示 3、信息:根据数据表示形式中所用的约定赋予数据的 意义 4、事件:系统或设备状态的离散变化 5、分辨率:被测量可能被识别的最小值 6、状态:元件或部件所处的状态
7、响应时间:从起动某一操作到得到结果之间的时间。
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广义的定义
• 计算机网络就是把分布在不同地理区域 的计算机与专门的外部设备用通信线路 互联成一个规模大、功能强的系统,从 而使众多的计算机可以方便地互相传递 信息,共享硬件、软件、数据信息等资 源。简单来说,计算机网络就是由通信 线路互相连接的许多自主工作的计算机 构成的集合体。
• 网络操作系统(NOS)是网络的心脏和灵魂,是向网络 计算机提供服务的特殊的操作系统
• 分布式软件系统(Distributed Software Systems) 是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互联的多 处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作 系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布 式文件系统和分布式数据库系统等。
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• 批处理——以前的大型机(Mainframe)上所采用的系 统,需要把一批程序事先写好(打孔纸带),然后计算 得出结果 分时——现在流行的PC,服务器都是采用这种运行模式, 即把CPU的运行分成若干时间片分别处理不同的运算请 求 实时——一般用于单片机上,比如电梯的上下控制中, 对于按键等动作要求进行实时处理
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路由器(router)
• 路由器工作在OSI体系结构中的网络层, 这意味着它可以在多个网络上交换和路 由数据数据包。路由器通过在相对独立 的网络中交换具体协议的信息来实现这 个目标。
水电站计算机监控系统的结构和工作原理ppt课件

一旦计算机出现故障,整个电站的运行将受到重大影响,甚至影响到
整个电网的安全,因此安全性和可靠性不高。
精品课件
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电网层
电网层指远程调度中心,完成 遥测、遥信、遥调和遥控等任务。
1 接收各电站的监测数据、对监测数
据进行优化分析,对各电站发出控 制命令等。
电站层 2
LCU层 3
精品课件
电站层即电站主控层,指电站 中控室的微机监控中心,包括监控 服务器、监控工作站和控制显示屏 等。它完成整个电站的监控任务, 为电网层负责。接收现地控制单元 层(LCU)的监测数据,向现地控 制单元层发送控制命令等。
精品课件
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电网调度中心
电 站 层 通讯工作站 结 构 简 图
中央控制中心
以太网
精品课件
防火墙 操作员工作站
培训工作站 通讯/打印服务器
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现地控制单元层(LCU)的主要组成部分
1 PLC:可以对电站开关量或模拟量的采集与控制; 2 智能电参数测量仪:可代替交直流电量变送器; 3 温度巡检仪:用于测量轴瓦、定子铁芯、风冷等的温度 4 微机准同期装置:完成发电机自动同期并网; 5 微机调速器:调节水轮发电机组在各种工况下运行。 6 微机保护装置:完成机组、升压站及公用设备的保护。
历史 数据库
历史数据库管理平台
实时 数据库
实时数据库管理平台
上位机软件系统
电网层
人机接口界面 操作管理人员
通信网络
现地控制单元(LCU)
精品课件
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ON/OFF信号
数字信号
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CNC 仪表 计算
脉冲信号 旋转编码器
模拟信号
v
RS-485C RS-232C
水电站计算机监控系统

4)远方通信缺陷
由于变电站均采用无人值班模式,因此保证与远方的通信 畅通,确保信息的正常传输就显得尤为重要。
远方通信缺陷主要由以下两方面组成:其一是远动工作站 自身的设备问题。由于大部分监控系统的远动工作站采用 工控机等设备,因此也存在和后台系统相类似的情况,由 硬件故障造成的信息传输中断屡见不鲜。
此类缺陷严格来讲不属于监控系统自身的问题,处理时涉 及一、二次设备,消缺难度较大,特别是开关柜的小车行 程开关质量等问题结合停电处理等,缺陷延续时间长;在 某些情况下可能会导致信号接点频繁动作,造成监控系统 连续频繁报警,严重影响运行人员的正常监视,必须立即 处理。
3)网络设备缺陷
从统计数据看,目前网络通信设备的故障数量尚不大,但 其一旦发生故障则影响较大,涉及面也广,通常会造成多 个装置通信异常或全站数据采集的中断,后果非常严重, 因此必须立即处理。分析网络设备的故障原因,通常由产 品质量不良引起,尤其是各类交换机、集线器等网络通信 设备的电源问题表现尤为突出。
3.减少通用计算机类设备的使用由于通用计算机类设备 (或者工控机类)使用硬盘及风扇等固有特性,注定了其易 发生缺陷的属性。因此,为了彻底解决上述问题,减少使 用通用计算机类设备是必由之路
4.定期更换设备计算机类设备受电子元器件寿命及运行 环境等条件的限制,其使用周期一般不超过5年。因此, 必须考虑此类设备的定期更换工作,确保各设备始终处于 良好状态。
(二)重视计算机监控系统的软件版本管理工作针对计算 机监控系统的软件类缺陷,目前可能更多地需要依靠相关 生产厂家来改进完善。通常软件类缺陷一般不容易发现, 往往需要经过一段时间运行后或在某种特殊情况下才有可 能发生。软件问题往往需要通过升级处理,势必造成同一 系统不同软件版本现象的出现。因此,加强监控系统相关 软件版本的管理工作就显得尤为重要。
水电站计算机监控系统介绍PPT课件

监控系统功能概述
监控系统电站级功能
数据采集与处理
电站级计算机能自动采集整个电站内各现地控制单元的各类实时数据, 包括模拟量、开关量、数码量、电度量和事件顺序记录(SOE)等, 进行数据有效性校核,存入数据库,用于显示器屏幕画面更新、控制 调节、记录检索、操作指导及事故分析。事故报警信号优先传递,并 登录事故发生的时间。在任何时候均可由操作员或应用程序发命令采 集任何一个现地控制单元级的过程输入信息。
现地控制
运行人员通过现地控制屏上的触摸屏或控制开关、按钮,实现机组的自动运行和分步 运行。在机组LCU屏上设有带保护罩的手动紧急停机按钮和紧急关进水口事故门按钮。 现地控制单元LCU上设置有“远方/现地”方式转换开关,只有当LCU上的方式转换开 关切至“远方”时,才能由中控室操作员站或省中调计算机监控系统控制。
硬件配置说明
通信工作站
1套
机型:采用美国HP公司XW4300型工作站
硬件配置:
CPU:Pentium4 2.8GHz
内存:512MB
硬盘:80GB×2
软驱:3.5英寸1.44MB
光驱:Co/1000M以太网接口
声卡
图形显示卡
标准键盘和鼠标
智能八串口板及附属设备
电力Modem
监控系统功能概述
(4)无功功率联合控制(自动电压控制AVC)
根据给定的全厂总无功功率设定值,按相应分配 原则分配到参加AVC的机组,并能进行闭环调节 和开环指导;
根据给定的电站220kV母线电压范围,调整全厂 或单机无功,并能进行闭环调节和开环指导。
AVC程序考虑各种安全条件和限值的限制。即: 无功功率联合控制程序保证机组无功出力及端电 压在稳定运行范围内。
(5) 紧急控制
水电站计算机监控系统基础

计算机监控系统基础知识计算机监控系统的发展经历了以人工监控,调度和远动监控(遥测、遥信、遥调、遥控)为主体,以计算机为核心和以现代数据通信为基础的计算机监控系统等三个阶段。
水电厂应用计算机监控系统对提高自动化水平,保证电站实现“无人值班”(少人值守),提高经济效益,改善劳动条件,促进技术进步都具有十分重要的意义。
一.水电厂计算机监控系统基本模式根据计算机在水电厂监控系统中的作用可划分为三种:计算机辅助监控系统(CASC)、以计算机为基础的监控系统(CBSC)、计算机与常规装置双重监控系统(CCSC)。
根据计算机在水电厂监控系统中的控制方式可划分:集中式监控系统、分散式监控系统、分布式监控系统,全开放、全分布式监控系统。
二.计算机监控系统基本功能数据采集与处理、运行安全监视、设备操作监视、控制权限、件统计、AGC、AVC、运行日志及报表、事数据通信、人机界面、多媒体功能、自诊断与远方诊断。
三.监控系统结构调度中心工程师机组机组UCB通讯机开关站公用3操作员站操作员站图 1 单网型水电站监控系统机组 机组 机组 机组开关站公用 闸门图2 双网型水电站监控系统监控系统从结构上来说一般分为两层,上位机与下位机。
上位机从硬件构成来说一般由通用计算 机构成,如PC 机、服务器等,运行的软件平台一般为 Windows 、Unix 。
下位机从硬件构成来说则都是一些厂家自己开发的硬件平台,种类繁多,如各公司的 PLC ,其软件平台也因硬件不同而相异,无法互相兼容。
1.上位机上位机一般配置有:操作员工作站,通信工作站,工程师工作站,厂级工作站等。
操作员工作站常被称为控制台,是全厂集中监视和控制的中心和人机接口; 通信工作站主要是用来与外部系统进行通 信;工程师工作站除具有程序开发、 调试以及培训仿真等功能外, 并兼有操作员工作站全部功能;厂级 工作站主要用来完成一些后台工作,如 AGC 、AVC 等。
上位机系统主要完成人机界面接口,实时数据处理,全厂AGC 、AVC 调节,历史数据存档,报表查询,报表打印,数据分析,远程诊断,电量管理及其他系统的通讯等功能。
水电站计算机监控系统课件(中广核)

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自动发电控制AGC
任务:满足各项限制条件的前提下,以迅速、经济的 方式控制整个水电厂的有功功率来达到电力系统的需要。 根据给定的电厂需发功率,同时考虑调频和备用容量的需 要,计算当前水头下电厂的最佳运行机组台数和组合。 根据供电可靠性、设备的实际安全和经济运行状况确定运 行机组的台号。 在应运行机组间实现负荷的经济分配。 校核各项限制条件,如机组振动区等。
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分层分布式
• 分层分布式按功能划分: 1、驱动层:各个阀门、泵、断路器等控制 2、功能组控制层:油、水、气系统控制 3、机组控制层:运行方式控制,如开、停机 4、电厂控制层:全厂综合运行控制
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开放式系统
全厂由统一的接口标准,由多个不同厂商提供 的硬件和软件组成。 体系机构模块化 模块接口标准化 功能处理分布化 应用软件的可移植性 不同系统间的相互操作性
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• 开关量:现场开关的位置信号,转换后为0和1的数字信号,分为中断 型和非中断型开关量。 现场开关的位置信号,经电位变换后转换为0和1的的数字信号。按性 质分开入和开出两种,开入开关量分为中断型和非中断型(扫查量) 开关量两种。
中断量:事故信号、断路器分合以及重要继电器保护的动作信号以硬 接线方式送入监控系统,计算机监控系统将以中断方式迅速响应这些 信号,并自动进入中断处理程序来进行处理并报警(此类信号的动作 将直接影响机组的动作流程),采用无源接点输入、中断方式接收的 方法引入事故信号,一旦这些信号发生变化,计算机监控系统必须立 即进行采集处理,并对断路器的位置信号、继电保护信号和安全自动 装置的动作进行顺序记录,以作事故分析的重要依据。
水电站计算机监控系统课件(中 广核)
认识水电厂计算机监控系统(分析“计算机”文档)共58张PPT

事故、故障的音响或语音报警;
各种记录、报表、操作票等的打印;
提供编辑、软件开发和操作员培训的接口。
事故记录、 追忆功能
能够记录系统发生事故的原因、时间、动作值等信息; 能够根据设定的要求,在发生事故时记录和事故发生有关的相关量; 能够在事故发生后,查询事故发生的原因、时间、动作值及相关量,方便用户分析或查找发
• 凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在较低层实现,提高 了响应性能,减轻了控制中心的负担,减少信息传输量。
• 系统的局部故障一般不会引起全系统的故障,从而提高系统的 可靠性。
• 可以灵活地适应被控制生产过程的变更和扩大,可实施分阶段 投资,提高了系统的灵活性和经济性。
• 软件比较复杂,相互必须协调好,否则会使得系统无法正常工作。
这种方式投资比较大,比较适合新建电厂的自动化控制,是未来的水电站计算机控制方式的主流。 能够进行定时或召唤打印各种表格;
本,改善运行条件,实现无人优化运行,保证电 最好采用1对1的方式,提高通讯速度。
计算机只起监视、记录打印、经济运行计算、运行指导等辅助作用,水电站的控制功能仍由常规控制装置来完成。
– 双绞线:用于以太网通信,通信距离不能超过 100米。要做好防雷工作。
– 光纤:利用光信号进行传输数据,具有传输距 离远、抗干扰能力强,不怕雷击的特点。是计 算机监控系统通信介质的首先。
通信协议
• 为保证通信的进行,双方必须按一定的标准进行通信,
否则双方无法接收和发数据。
• 通信的标准从两个方面进行理解:
• 计算机监控系统通信网络及典型通信协议;
• 典型计算机监控系统分析;
水电厂计算机监控系统第1章:绪论

水电厂计算机监控系统
1 事故、教训与生机
▪ 1977年7月13日第二次美国纽约大停电及其教训
水电厂计算机监控系统
1 事故、教训与生机
教训:
(1)计算机监控系统的发展不适应电网扩大的需要; (2)必须提高计算机监控系统的可靠性; (3)基础自动化的改造不容忽视。
水电厂计算机监控系统
二、采用计算机监控系统必要性
1 事故、教训与生机 ❖ 1965年11月9日第一次美国纽约大停电及其教训
水电厂计算机监控系统
1 事故、教训与生机
教训:
(1)电力系统自动化信息不能满足联网系统 的复杂性要求;
(2)急需加快计算机监控系统的建设步伐; (3)多区域电力系统的协调调度问题亟待解决。
水电厂计算机监控系统
4 水电厂计算机监控系统的总体发展
高级
多人值班 无人值班
单厂监控 梯级运行 机组监控 经济运行
电能生产 综合监控
低级
局部控制 全厂控制
顺序控制 闭环调节
水电厂计算机监控系统
5 国外水电厂计算机监控系统发展概况
❖ 法国水电开发及计算机监控的发展概况
水电厂数量:4780座 装机容量:22900 MW 需值班人员场所:14个,3个在电厂,其余在控制中心 值班方式:无经常值班人员,联合调度,在家值班
3 水电厂采用计算机监控系统的优点
(1)计算机监控系统可以模拟各种复杂的控制规律 (2)计算机监控系统具有记忆和判断的能力 (3)计算机监控系统具有分时操作的能力 (4)能够对电力生产过程进行连续实时监视 (5)能够实时进行生产过程计划调度、经济核算、
物料平衡等,实现经济运行 (6)减少运行人员,提高劳动生产率 (7)实现远程监控
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1、水电站计算机监控系统的定义 2、目的:提高水电厂的自动化水平,以保证 水电厂的发电质量、安全运行水平、劳动生产率和 经济效益 3、水电厂监控系统的发展:人工监控、电话 调度和远动化(遥测、遥信、遥调、遥控)、以计 算机为核心以现代数据通信为基础的计算机监控三 个阶段。
多,国家西电东送计划 3、电网的电能生产方式更加多样:水电、火电、
热能发电、核电(与火力发电及其相似) 4、多样化的电力用户对供电的可靠性、稳定性
和电能质量提出了更高要求
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大亚湾核电站
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一、水电厂生产过程的特点
1、水电厂发电计划取决于水情及水库调度计 划
2、水电厂的机电系统监控功能复杂,要求高
水电站计算机监控技术
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
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现代水电站采用计算机监 控系统来提高自动化水平
的必要性
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绪论
电力电能生产、输送、销售的特点: 1、电网的容量大 2、电源分布更加合理:各区域横向联系愈来愈
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路由器(router)
• 路由器工作在OSI体系结构中的网络层, 这意味着它可以在多个网络上交换和路 由数据数据包。路由器通过在相对独立 的网络中交换具体协议的信息来实现这 个目标。
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ห้องสมุดไป่ตู้换机(switch)
• 交换机(switch)就是一种在通信系统 中完成信息交换功能的设备。 在计算机 网络系统中,交换概念的提出是对于共 享工作模式的改进。
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• 水电厂“无人值班”(少人值守)是国内水电厂自动化 改造的主要方向,发达国家很多水电站均实现了这一 功能,几个人就能完成一座水电站的运行操作。
• 水电厂的远动化是综合自动化改造的重要内容之一, 远动化就是在远离水电站的控制中心实现水电站运行 的自动控制操作功能,
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水电站计算机监控系统的定义
• 水电站计算机监控系统是利用数字电子 计算机对水电站的电能生产过程进行控 制的一种设备集成
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三、水电厂计算机监控技术的优点: 1、提高水电厂的运行可靠性 2、有利于提高水电厂的经济运行水平 3、提高劳动生产率
四、基本名词 1、电站级(或主控级):水电厂中央控制 2、数据:数字量或模拟量含义的数值表示 3、信息:根据数据表示形式中所用的约定赋予数据的 意义 4、事件:系统或设备状态的离散变化 5、分辨率:被测量可能被识别的最小值 6、状态:元件或部件所处的状态
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中继器(repeater)
• 中继器是局域网互连的最简单设备,它 工作在OSI体系结构的物理层,它接收 并识别网络信号,然后再生信号并将其 发送到网络的其他分支上。
• 集线器是有多个端口的中继器。简称 HUB
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网桥(bridge)
• 网桥包含了中继器的功能和特性,不仅 可以连接多种介质,还能连接不同的物 理分支,如以太网和令牌网,能将数据 包在更大的范围内传送。网桥的典型应 用是将局域网分段成子网,从而降低数 据传输的瓶颈,这样的网桥叫“本地” 桥。用于广域网上的网桥叫做“远地” 桥。
7、响应时间:从起动某一操作到得到结果之间的时间。
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广义的定义
• 计算机网络就是把分布在不同地理区域 的计算机与专门的外部设备用通信线路 互联成一个规模大、功能强的系统,从 而使众多的计算机可以方便地互相传递 信息,共享硬件、软件、数据信息等资 源。简单来说,计算机网络就是由通信 线路互相连接的许多自主工作的计算机 构成的集合体。
• 计算机控制系统是传统的自动控制技术 与计算机技术相结合的产物
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云管理 (运用云计算等新兴技术的创 新型管理模式)
• 云是网络、互联网的一种比喻说法 • 云管理是指以云计算技术为依托,以实现经营管理优
化为目的,系列软硬件应用方案的总和。有时云管理, 也指云计算IT和应用平台的管理 • 云管理(Cloud Management),云管理是借助云计 算技术和其他相关技术,通过集中式管理系统建立完 善的数据体系和信息共享机制,其中集中式管理系统 集中安装在云计算平台上,通过严密的权限管理和安 全机制来实现的数据和信息管理系统与过程。
• 交换机是一种基于MAC地址识别,能完
成封装转发数据包功能的网络设备。交
换机可以“学习”MAC地址,并把其存
放在内部地址表中,通过在数据帧的始
发者和目标接收者之间建立临时的交换
路径,使数据帧直接由源地址到达目的
地址。
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• 该中学的核心设 备为华为5516 三层交换机,通 过此设备将小学 一部,小学二部, 学校本部以及服 务器群连接到一 起,另外在华为 5516三层交换 机上还连接了光 纤直接指向区信 息中心的骨干网 络。该学校配备 了专用学生机房, 通过代理服务器 访问外部网络?
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• 该网吧 网 络结构包括 网络核心、 接入交换机 两层结构, 每个网吧的 信息点数量 少于100个, 可用接入交 换机直接连 接到桌面, 从而减少网 络层次,提 高可靠性和 可管理性;
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计算机网络的分类
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从地理范围划分是一种大家都认可的通用 网络划分标准
• 按这种标准可以把各种网络类型划分为 局域网、城域网、广域网和互联网四种。
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• (Local Area Network;LAN) 通常 我们常见的“LAN”就是指局域网,这 是我们最常见、应用最广的一种网络。 局域网随着整个计算机网络技术的发展 和提高得到充分的应用和普及,几乎每 个单位都有自己的局域网,有的甚至家 庭中都有自己的小型局域网。很明显, 所谓局域网,那就是在局部地区范围内 的网络,它所覆盖的地区范围较小。局 域网在计算机数量配置上没有太多的限 制,少的可以只有两台,多的可达几百 台。
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按连接定义
• 计算机网络就是通过线路互连起来的、 资质的计算机集合,确切的说就是将分 布在不同地理位置上的具有独立工作能 力的计算机、终端及其附属设备用通信 设备和通信线路连接起来,并配置网络 软件,以实现计算机资源共享的系统。
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• 中国 教育 科研 计算 机网 络
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• 四、校园网参观 参观校园网,了解校园网 的拓扑结构,然后完成下列任务: 1、 画出简要的校园网拓扑结构图,详细 画出电脑室及网管中心的网络拓扑结构。 2、列出校园网中用到哪些传输介质和通 信设备,各种设备有什么功能。 3、结合应用实例,归纳计算机网络有哪 些功能。