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無線通信是通過無線傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)的傳送。這種通信方式主要包括微波通信以及衛(wèi)星通信。微波是一種無線電波,這種電波傳送的距離可以達到幾十千米,微波的頻帶也是很寬的,通信的容量很大,這樣可以滿足一般的通信要求,進行數(shù)據(jù)的傳送。因為微波通信距離為幾十千米,在進行長距離通信的情況下,為了能夠確保傳送的正確率和速度,需要每隔幾十千米建一個微波中繼站,方便微波的傳送。而相對微波通信,衛(wèi)星通信傳送距離要相對的長,這種通信主要是利用通信衛(wèi)星作為衛(wèi)星通信的中繼站,在地面上通過多個移動體之間或者說地球站之間建立起微波通信,進行數(shù)據(jù)通信聯(lián)系。這種通信方式傳送簡便,但是傳送距離相對較近,所以速率較慢,并且無線通信依靠電磁波通信,會在傳送數(shù)據(jù)的同時造成輻射,對身體產(chǎn)生影響。
二、有線通信與無線通信對比研究
通過上述的講解,可以清楚的看到有線通信方式及特點與無線通信方式和特點之間有很大的不同。人們對這兩種通信方式最直觀的認識就是兩種通信方式的外觀,有線通信是有線的,而無線通信是單個設(shè)備,沒有線。無線設(shè)備的研發(fā)成功比有線較晚,但是科技含量要比有線設(shè)通信高,更加新穎,不過無線的研發(fā)不是憑空產(chǎn)生的,而是在有線通信的基礎(chǔ)上逐漸研制成功的。在社會各個行業(yè)領(lǐng)域,包括日常生活,有線通信與無線通信目前都得到了廣泛的應用。比如說在高鐵行業(yè),無線通信占領(lǐng)主要市場,因為高鐵動態(tài)運行的特殊性,無法建立固定的有線設(shè)備;而在通信領(lǐng)域,比如網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,有線通信占領(lǐng)主要市場,尤其是家用寬度、家用電話,有線通信的穩(wěn)定、無輻射對于家庭來說是最好的選擇。
因此,兩種通信方式利用各自的優(yōu)勢,對社會的發(fā)展起到了不同的作用。對于兩種方式的選擇,也是需要針對不同的情況進行不同的選擇。對于有線通信技術(shù)來說,因為它能夠提供非常穩(wěn)定的信號環(huán)境,抗干擾的效果也是非常的好,并且對人體輻射很小,因此可以應用在人員較集中的區(qū)域,比如家庭、辦公室等地方。而對于一些特殊的環(huán)境,比如地鐵隧道運行,高鐵運行,城市網(wǎng)絡(luò)覆蓋,這個時候,無線就會顯示出自己的獨特優(yōu)勢,無線通信可以利用發(fā)射塔,對于這些特殊環(huán)境,可以有效的進行數(shù)據(jù)的傳送,方便了出行和城市建設(shè)。
關(guān)鍵詞:無線通信;GMSK
大型游樂設(shè)施逐漸朝著“更快、更高、更刺激”的方向發(fā)展。而隨之帶來的危險性也在逐漸增加。目前大型游樂設(shè)施上都布滿了各種傳感器,用于游樂設(shè)施的實時檢測監(jiān)控。在游樂設(shè)施信號測量系統(tǒng)中,以往的數(shù)據(jù)傳輸方式常常采用有線傳輸方式,以保證數(shù)據(jù)的準確性、可靠性、穩(wěn)定性。然而在一些特殊的場合,高溫、野外及條件比較惡劣的環(huán)境中,待測系統(tǒng)中的某些參數(shù)(如溫度、壓力、電壓、電流等)需要實時傳輸出來給控制中心,傳統(tǒng)有線方式的應用受到限制。在對大型游樂設(shè)施運行過程進行分析的基礎(chǔ)上,提出基于無線數(shù)據(jù)傳輸單元的游樂設(shè)施遠程安全監(jiān)控預警系統(tǒng),結(jié)合PLC與GSM網(wǎng)絡(luò)等手段,系統(tǒng)多個監(jiān)控單元分工合作,實現(xiàn)對游樂設(shè)施的安全監(jiān)控與安全預警功能。該系統(tǒng)能夠有效預報設(shè)備故障,減少事故發(fā)生率,提高設(shè)備的安全運行水平。
1系統(tǒng)組成
無線通信系統(tǒng)由發(fā)送單元與接收單元兩部分組成,如圖1所示。在發(fā)射單元,傳感器采集到得模擬量數(shù)據(jù)(電壓、電流、溫度、壓力等)傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器,數(shù)據(jù)處理模塊將A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號編碼得到字節(jié)序列,再經(jīng)過發(fā)射模塊形成調(diào)制信號并送入信道,然后通過無線模塊發(fā)送出去。在接收端,首先接收模塊對接受到的調(diào)制信號進行解調(diào),在數(shù)據(jù)處理模塊恢復出字節(jié)序列,在電平轉(zhuǎn)換模塊中進行數(shù)據(jù)分析儲存,并轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)參量在顯示模塊中實時顯示出來。當系統(tǒng)參量超過正常范圍時,中心通訊管理軟件發(fā)出報警信號,現(xiàn)場工作人員通知操作員進行檢修或停止工作。傳感器測得的模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字信號,在數(shù)據(jù)處理模塊中,經(jīng)FIR數(shù)字濾波器濾掉其中高頻分量,然后將8位數(shù)字量作為直接數(shù)字頻率合成器DDS相位累加器的輸入信號,用DDS來產(chǎn)生高分辨率、載頻可編程、頻偏可調(diào)的頻率時變信號,傳輸給發(fā)送模塊通過差分編碼,單邊帶調(diào)制器進行GMSK正交調(diào)制,實現(xiàn)調(diào)頻基帶信號向高頻的搬移,搬移后攜帶信息高頻向空間輻射,進行無線通信。數(shù)據(jù)處理模塊如圖2所示。采用ALTERACycloneIIEP2C5T144C8芯片,CycloneII系列FPGA支持Altera公司的NiOSII嵌入式軟核處理器。該芯片具有40萬系統(tǒng)門,8064個邏輯單元內(nèi)嵌18K位塊RAM,包含4個時鐘管理模塊和8個全局時鐘網(wǎng)絡(luò),配置芯片(EPCS1),有源晶振及下載調(diào)試接口。整個芯片劃分為FIR濾波器模塊、DDS(直接數(shù)字頻率合成器)模塊、時鐘邏輯模塊、采樣控制模塊、儲存控制模塊等電路。時鐘模塊單元提供時序工作節(jié)拍,設(shè)計中采用100MHz的頻率輸出,以保證測控中同步脈沖的實時性。存儲單元完成數(shù)據(jù)的暫存與管理,采用“乒乓原理”實現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)的寫入、讀出及管理功能。數(shù)據(jù)處理模塊中的FPGA芯片是發(fā)射單元的核心,用FPGA實現(xiàn)軟件無線電發(fā)射機,不僅降低了產(chǎn)品成本,減少了設(shè)備體積,滿足了系統(tǒng)的需求,而且比專用芯片具有更大的靈活性和可控性。由于FPGA芯片不能處理模擬量信號,來自傳感器的模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字量才能輸入到FPGA中進行處理。該系統(tǒng)采用AD公司的AD9283芯片,AD9283是8位的A/D轉(zhuǎn)換器,輸入為-0.5~0.5V的模擬信號,內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu),工作電壓為3.3V,A/D轉(zhuǎn)換器的時鐘由系統(tǒng)時鐘分頻電路提供。經(jīng)過編輯的數(shù)字量信號送入發(fā)射模塊進行GMSK(高斯濾波最小相移鍵控)編碼,GMSK具有良好的頻譜特性以及誤碼性能,目前已廣泛應用于GSM在內(nèi)的眾多無線通信系統(tǒng)中。發(fā)送模塊與接收模塊原理如圖3所示。發(fā)送模塊主要由并串轉(zhuǎn)換、差分編碼和GMSK調(diào)制三個子模塊組合而成,首先將輸入的字節(jié)序列經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換變?yōu)楸忍匦蛄?,再?jīng)過差分編碼以及GMSK調(diào)制,形成GMSK調(diào)制信號。接受模塊主要由GMSK解調(diào)、差分解碼和串并轉(zhuǎn)換以及幀同步三個子模塊組成,分別實現(xiàn)發(fā)送端GMSM調(diào)制和并串轉(zhuǎn)換的逆過程。
2無線系統(tǒng)的軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計包括發(fā)射機通訊軟件和接收機FPGA的實時控制軟件。硬件描述采用VHDL語言,其主要特點在于,能形式化抽象表示電路的行為和結(jié)構(gòu),支持邏輯設(shè)計中層次與范圍的描述,可借用高級語言的精巧結(jié)構(gòu)來簡化電路行為的描述,具有電路仿真與驗證機制以保證設(shè)計的正確性,支持電路描述由高層到底層的綜合轉(zhuǎn)換,硬件描述與實現(xiàn)工藝無關(guān),便于文檔管理,易于理解和設(shè)計重用。上位機通訊管理軟件設(shè)計主要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理及管理。下位機軟件是一個實時控制程序,每秒采集新的數(shù)據(jù),并將其發(fā)送出去??刂瞥绦蛄鞒倘鐖D4所示。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可以連接不同的傳感器,遠距離接受測試信號。以江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院真空造浪系統(tǒng)為例,由于油溫、油壓力、電壓、電流直接影響液壓系統(tǒng)的工作,開環(huán)系統(tǒng)對油溫變化非常敏感,為提高系統(tǒng)性能,設(shè)置傳感器監(jiān)控系統(tǒng),采集到的信號通過無線傳輸給計算機,通過顯示界面將系統(tǒng)測量到的參數(shù)顯示出來,如圖5所示。
3結(jié)語
本文完成了基于無線通信的遠程游樂設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計,以無線的方式將傳感器采集的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)中,便于對運行的游樂設(shè)施的技術(shù)狀態(tài)進行分析,以判斷其運行是否正常,并可對異常情況進行追蹤,確切掌握設(shè)備的實際特性,有助于判斷需要修復或更換的零部件和電子元器件,充分利用設(shè)備和零件的潛力,節(jié)約維修費用,減少停機損失。
作者:司曉霞 韓喆 單位:1.江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院 2.中國船舶科學研究中心
參考文獻
[1]冀保峰.現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)[M].北京:水利水電出版社,2016.
[2]崔莉,鞠海玲,苗勇,等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究進展[J].計算機研究與發(fā)展,2005(1):163-174.
[3]王殊,閻毓杰,胡富平,等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的理論及應用[M].北京:北京航空航天大學出版社,2007.
[4]劉穎.同步數(shù)字傳輸技術(shù)[M].北京:科學出版社,2012.
孫子兵法有云:知彼知己,勝乃不殆。知天知地,勝乃不窮。歷史發(fā)展到了今天,對敵情的了解就更加成為取得戰(zhàn)爭主動權(quán)的重要因素。在古代,要了解敵情是派人去偵察,眼睛去看、耳朵去聽。要想看的遠一點,只有在前敵修筑了望塔,或者派人去打探。但在現(xiàn)代則遠遠不夠,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,要了解信息就不能只靠人眼看耳聽,而是要依靠現(xiàn)代科學技術(shù)提供的各種系統(tǒng)和設(shè)備,無線通信反制技術(shù)應運而生。無線通信反制技術(shù)可廣泛應用于公安、國安、軍隊、武警、刑偵、技偵等單位,在敵情偵察、反恐維穩(wěn)、突發(fā)事件處理、調(diào)查取證、行政執(zhí)法等方面,有相當大的應用前景。
2無線通信反制技術(shù)
隨著民用和軍用通信技術(shù)的高速發(fā)展,通信頻段內(nèi)的信號變得日益密集,民用、軍用、不同功率、不同帶寬、不同調(diào)制制式的通信信號交織在一起,使得電磁環(huán)境變得更加復雜。無線信號反制的實現(xiàn)并不是簡單的手機信號屏蔽。一般手機屏蔽器在工作過程中以一定的速度從前向信道的低端頻率向高端掃描。該掃描速度可以在手機接收報文信號中形成亂碼干擾,手機不能檢測出從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù),使手機不能與基站建立聯(lián)接。而無線信號反制技術(shù)不僅可以阻斷手機與基站之間的聯(lián)系,還可以實時監(jiān)控手機與基站之間的通信。當需要發(fā)現(xiàn)目標手機時,還可以控制手機的振鈴和短信功能。無線信號反制技術(shù)基于基站模擬技術(shù)和軟性無線電技術(shù),用軟件來定義無線電波發(fā)射和接收方式,搭建無線電通信系統(tǒng)。也就是說,現(xiàn)在那些高性能的無線電設(shè)備中所遇到的數(shù)字調(diào)制問題將變成軟件問題。軟件無線電能夠?qū)崿F(xiàn)可編程通信,對信息進行有效控制,覆蓋多個頻段,支持大量波形和應用軟件。這樣無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品、新業(yè)務的開發(fā)也逐步轉(zhuǎn)到軟件上來,而無線通信的產(chǎn)品價值將越來越多地體現(xiàn)在軟件上。軟件無線電采用基于Python腳本語言和C++的混合方式。Python用來構(gòu)造流程,C++由于具有較高的執(zhí)行效率,被用于編寫各種信號處理模塊,如:濾波器、FFT變換、調(diào)制/解調(diào)器、信道編譯碼模塊等。無線通信反制的硬件設(shè)備分為兩部分:①前端單兵設(shè)備;②信號處理設(shè)備。單兵設(shè)備是一款集目標定位與無線傳輸為一體的偵查設(shè)備,它可配合無線通信反制信號處理主機定位目標手機的準確距離,誤差小于0.5m。該設(shè)備不受與信號處理主機之間距離的限制,減輕了在各種復雜環(huán)境下抓捕嫌疑目標的難度。無線通信反制信號處理主機是硬件獨立的,可根據(jù)需求采用不同的硬件版本,軟件不受影響。常用的信號處理主機硬件部分主要包括FPGA、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程控制抽樣率的數(shù)字上/下變頻器等。
3無線通信反制技術(shù)功能
本文研究的無線通信反制基于基站模擬器技術(shù)和軟件無線電技術(shù),系統(tǒng)功能由軟件定義,其物理層行為也能由于軟件的改變而改變,可實現(xiàn)以下功能:(1)在隱蔽非接觸的條件下,利用移動跟蹤方式,多次比對,快速抓取并確定犯罪嫌疑人手機的國際移動用戶識別碼及國際移動裝備辨識碼;(2)系統(tǒng)可實時顯示手機的國際移動用戶識別碼、國際移動裝備辨識碼、場強值、歸屬地等信息。采集用戶信息后,可根據(jù)需要全部釋放,使其保持正常通信,實現(xiàn)移動電子圍欄功能。也可對特定目標保持抓取狀態(tài);(3)可獲取犯罪嫌疑人的手機明碼(手機號碼),截獲并顯示該手機發(fā)送出的短信息內(nèi)容及收件人的手機號碼,可以偽裝任意號碼給目標手機發(fā)送任意短信內(nèi)容;(4)偵測到目標手機信號后,可使用單兵測向設(shè)備,通過對信號場強的測量,可逐步搜索鎖定犯罪嫌疑人的精確位置(誤差小于0.5m);(5)利用已獲取的國際移動用戶識別碼及國際移動裝備辨識碼,系統(tǒng)可實現(xiàn)目標信號報警功能,一旦截獲“黑名單”中的國際移動用戶識別碼及國際移動裝備辨識碼,設(shè)備自動報警;而截獲“白名單”中記錄的號碼,將提示并釋放。適用于機場、車站、高速公路收費站等重要場所,防范犯罪嫌疑人進入該區(qū)域。
4結(jié)論
【關(guān)鍵詞】 地鐵 無線通信 技術(shù)研究
一、地鐵無線通信系統(tǒng)存在的問題
針對地鐵運作環(huán)境,要求不同種類的通信信號不受約束的進入該環(huán)境的情況是不能出現(xiàn)的,這樣產(chǎn)生的后果是信號之間會相互干擾,使得地鐵通信信號受之影響;針對運行設(shè)備。要求不同類型的信號不受約束的傳播情況是不能出現(xiàn)的,如移動、聯(lián)通等信號;因此,針對上述所提出的要求,需借助無線設(shè)備和相應技術(shù),設(shè)計之后再使用,此外,因不同種類的設(shè)備頻帶與系統(tǒng)的要求不相符,因此,信息泄露的情況時常發(fā)生,安全問題容易出現(xiàn);最關(guān)鍵的問題是信號輸送容易產(chǎn)生沖突,原因是其在輸送過程中,功率受到不同程度的影響;上述問題的存在,需要我們對技術(shù)進行革新并使用,提升技術(shù)能力,推廣新技術(shù)的使用,確保地鐵運行的安全及信息的安全。
二、地鐵無線通信技術(shù)類型
1、TETRA技術(shù)。TETRA技術(shù)具備的作用是統(tǒng)一調(diào)度、信息輸送等,具有的特點是開放性 強 ;該技術(shù)被普遍運用在無線通信領(lǐng)域。
2、3G技術(shù)。3G技術(shù)是由移動公司提出來的,是該公司第三代信息技術(shù),它可以在 2OMHz頻譜的環(huán)境下,給予50Mbit/s- 100Mbit/s的輸送速度,從某種程度上,能夠提升具體區(qū)域的性能,增大區(qū)域容量;能夠避免系統(tǒng)遲緩的情況出現(xiàn),還能夠為部分移動使用者給予120kbit/s的接入;此外,該技術(shù)還具有很強的兼容性,可兼容成對的頻譜,也可兼容非成對的頻譜,還能與1.25~20MHz之 間不同種類的帶寬進行匹配。
3、WiMAX技術(shù)。WiMAX技術(shù)創(chuàng)建的基礎(chǔ)是IEEE802.16 、 ETsIHiper;wiMAN無線局域網(wǎng)的操作不受有無執(zhí)照頻段的影響,此外,它還能夠為指定區(qū)域給予50km的寬帶,實現(xiàn)無線匹配,然而需引起重視的,這個技術(shù)網(wǎng)絡(luò)標準還存在一些問題,有待解決,技術(shù)攻關(guān)工作進展比較慢。
4、WLAN技術(shù)。IEEE802.11被視為是WLAN技術(shù)的標準,該技術(shù)包含三種不同的種類,分別是IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g,802.11a標準是已在辦公室、家庭、賓館、機場等眾多場合,得到廣泛應用的802.11b無線聯(lián)網(wǎng)標準的后續(xù)標準。它工作在5GHzU-NII頻帶,物理層速率可達54Mb/s,傳輸層可達25Mbps??商峁?5Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口,以及 TDD/TDMA的空中接口;支持語音數(shù)據(jù)圖像業(yè)務;一個扇區(qū)可接入多個用戶,每個用戶,可帶多個用戶終端。802.11b采用2.4GHz直接序列擴頻,最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mb/s,無須直線傳播。動態(tài)速率轉(zhuǎn)換當射頻情況變差時,可將數(shù)據(jù)傳輸速率,降低為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用范圍 支持的范圍是在室外為300 米,在辦公環(huán)境中最長為100米。802.11b使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認,來提供可靠的數(shù)據(jù)傳送,和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用。最新混合標準802.11g。隨著無線IEEE 802.11標準,開始深入人心,各IC制造商開始尋求,為以太網(wǎng)平臺提供更為快速的協(xié)議和配置。
5、Mesh技術(shù)。該技術(shù)被視為是無線的多跳網(wǎng)絡(luò)技術(shù),此外,它還是通信協(xié)同不可缺少的一部分,具有的特點是體積小,容易攜帶;該技術(shù)還有其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢,也即無單點故障;還具有支持高速傳輸、組網(wǎng),融合性能優(yōu)等特點,伴隨技術(shù)水平的提高,該技術(shù)被視為是目前最受關(guān)注的通信技術(shù),需引起足夠重視的是,該技術(shù)能夠確保安全,被使用的比較多。
三、無線組網(wǎng)
1、 裂縫波導。裂縫波導網(wǎng)的組成成分大體是鋁質(zhì)矩形管,通常矩形管是空心的,而信息網(wǎng)的移動站組成部分有:1、車載電腦、2、無線電臺,3、信號采集卡,4、信號接收器等,信號傳輸?shù)姆绞竭€是借助控制室、車載電腦等向制定區(qū)域發(fā)射并接受信號。
2、無線電臺。無線電臺組網(wǎng)的方法是在每兩站搭上一根光纜,并將上下行隧道形成一個光 環(huán)網(wǎng),且要求光環(huán)網(wǎng)必須是封閉的;接著將網(wǎng)、交換機及隧道點連接起來;一旦控制室發(fā)射數(shù)據(jù)后,此時骨干網(wǎng)便會產(chǎn)生作用,傳送這些數(shù)據(jù)到子系統(tǒng)中,接著,由交換機處理后,再傳輸?shù)剿淼绤^(qū)域的交換機上,最后,再由交換機發(fā)出信息至全部AP上,實現(xiàn)互聯(lián)。
結(jié)語:首先簡單描述了無線通信技術(shù),在此過程中,我們更加清楚地知道該技術(shù)在地鐵運行中產(chǎn)生的作用,借助該技術(shù),能夠很好地實現(xiàn)通信功能,還能夠達到列車在特殊環(huán)境下的數(shù)據(jù)輸送要求,不過,在不同環(huán)境下,不一樣的無線通信,連接方式也是不一樣的,因此,針對不同區(qū)域、不同外界環(huán)境和設(shè)備要求,來擇取符合要求的供應廠家,確保列車行駛和通信的安全。
參 考 文 獻
1.1系統(tǒng)質(zhì)量較差
水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量較差是制約系統(tǒng)發(fā)展最主要的原因。當前,大多數(shù)的水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計主要基于C/S架構(gòu),這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)難度較大,擴展性較差,隨著水利項目的發(fā)展,有些自動化監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實需求。并且一些水利單位使用版本較低的監(jiān)控軟件,實際操作應用中經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露、死機等問題,直接影響了監(jiān)控效果,水閘、水庫的防汛安全使人非常擔心。同時,水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)項目在硬件方面的質(zhì)量也存在一些突出問題,在建設(shè)水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)時,往往會受到技術(shù)手段、管理水平等因素的影響,特別是專業(yè)施工技術(shù)人員的流動性較大,自動化監(jiān)控建設(shè)不達標,再加上缺少專業(yè)的監(jiān)管人員,有些水利工程建設(shè)了自動化監(jiān)控系統(tǒng),但是實用性較差,利用率很低,直接影響了實際水利自動化監(jiān)控效果。
1.2缺少資金
水利項目建設(shè)往往需要大量的資金,自動化監(jiān)控系統(tǒng)作為配套設(shè)施,往往在后期施工階段才開始進行,這使得自動化監(jiān)控系統(tǒng)在建設(shè)時經(jīng)常出現(xiàn)資金不足的情況,并且在前期規(guī)劃設(shè)計中對自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的調(diào)研不充分,預算不合理,相應配套資金往往不能及時到位,直接影響了水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)的施工進度。同時,很多地區(qū)的水利項目發(fā)展缺少統(tǒng)一的規(guī)劃管理,地方政府和地區(qū)管理部門之間各自為政,在自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方面溝通不足,造成水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)重復、盲目地建設(shè)。
2水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)無線通信技術(shù)應用
2.1實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化
結(jié)合實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)中運用無線通信技術(shù),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),如網(wǎng)橋連接型,連接不同的局域網(wǎng),為不同用戶提供基站接入和高層協(xié)議轉(zhuǎn)換,通過移動模式合理搭建局域網(wǎng)絡(luò),將無線通信和有線通信有效結(jié)合起來,實現(xiàn)各個站點基地的轉(zhuǎn)化和接入,確保自動化監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。同時,還可采用Hub接入型,科學搭建無線網(wǎng)絡(luò),通過以太網(wǎng)來處理系統(tǒng)數(shù)據(jù),實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)交換,提高水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)的擴展性和利用率。
2.2在水利項目綜合管理中的應用
水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中,主要用于水庫防險加固、河道綜合治理等方面的監(jiān)控。當前,我國各地區(qū)水利項目快速發(fā)展,政府部門在這方面的技術(shù)、資金支持也越來越多,這也促進了水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展。在水利項目綜合管理中,水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)可采用廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)、無線和有線相結(jié)合的組網(wǎng)方式,采用光電轉(zhuǎn)換,以光纜為信道,實現(xiàn)對于堤壩進行實時監(jiān)控,在堤壩重點監(jiān)測位置設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控終端,一方面合理鋪設(shè)電纜,另一方面應用無線通信技術(shù),最大程度地降低水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)的誤碼率,確保信道及時恢復。并且無線局域網(wǎng)具有較高的可靠性和安全性,極大地節(jié)省了水利工程監(jiān)測的人力、物力。
2.3在水利水情監(jiān)控中的應用
水利、雨水等情況是水利水情監(jiān)控的主要內(nèi)容,所以大多數(shù)水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)都建設(shè)在深山區(qū)或者農(nóng)村。常見的水利水情自動化監(jiān)控系統(tǒng)主要包括農(nóng)田水利和雨水情況的自動化監(jiān)測系統(tǒng)。通過應用無線通信技術(shù),結(jié)合雨水期、雨水量等情況,科學監(jiān)測汛期的水位變化,做好防汛處理,并且水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以將雨水情相關(guān)信息進行共享,為防汛指揮部門提供重要參考。同時,農(nóng)田水利監(jiān)測主要包括土壤降水量、含水量、風速、水流速度等內(nèi)容,由于農(nóng)村條件有限,通過應用無線通信技術(shù),可全面采集、實時監(jiān)測這些信息,有效提高農(nóng)田水利監(jiān)測效率。
3結(jié)束語
我國水資源南北分布差異較大,人均水資源占有率較低,再加上頻繁發(fā)生各種自然災害,自古以來政府在水利項目方面就投入了大量的精力,然而效果卻不理想。當前,水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中存在很多問題,而通過應用無線通信技術(shù),可實現(xiàn)水利信息數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控,極大地減少了重建、數(shù)據(jù)傳輸慢、數(shù)據(jù)誤差大等問題,不斷提高水利自動化監(jiān)控水平。
作者:莫金想 單位:東莞市江庫聯(lián)網(wǎng)工程中心
【參考文獻】
[1]田野.基于無線通信技術(shù)的水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].濟南:山東大學,2012.
[2]李雪林,任靜,李雪竹.基于無線通信技術(shù)的水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].中國水運(下半月),2014(04):115-116.
在無線集成網(wǎng)絡(luò)中,由不同的節(jié)點組成不同的應用對象,會形成無線集成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,其中主要涉及數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理和控制單元、數(shù)據(jù)傳輸單元以及電源。由被檢測的物理信號決定傳感器的實際類型,加速傳感器、壓力傳感器以及溫度集成傳感器等都是較為常見的傳感器結(jié)構(gòu)。①數(shù)據(jù)處理單元,要對傳感器的信號進行集中的調(diào)理和采樣,確保頻譜分析效果的穩(wěn)定性,并且借助模型診斷等算法對相關(guān)問題展開深度整合,確保數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)備的狀態(tài)特征參數(shù)。②數(shù)據(jù)傳輸單元,主要是針對低能耗以及短距離的無線通訊模塊進行數(shù)據(jù)耦合,確保相關(guān)運行狀態(tài)和參數(shù)符合運行標準。利用電源優(yōu)化通信算大對其發(fā)射信號進行功率匹配。例如:處理器利用IntelStrongARMSA1100嵌入式處理器,由于其用途較多,且具有32位微型處理器,其不僅具有16KB高速指令緩存寄存器,還能集成串行I/O接口,確保外部設(shè)備得以有效擴展。
2設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中無線通信技術(shù)集成軟件系統(tǒng)
在無線集成網(wǎng)絡(luò)運行過程中,由于系統(tǒng)是由無中心節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)形式,能實現(xiàn)無線通信模塊的優(yōu)化自治,并且能針對具體的控制節(jié)點進行無線移動。系統(tǒng)是由無線通信模塊網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成的自治多跳系統(tǒng),中心控制節(jié)點是分布式控制網(wǎng)絡(luò),能保證兩個節(jié)點能實現(xiàn)直接通信。一方面,主機結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點需要應用有效的程序,數(shù)據(jù)采集和處理。另一方面,路由結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點需要應用路由協(xié)議,確保選擇策略和選擇路徑得以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),保證路由維護管理工作的有效性。在無線集成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,信號采集、信號調(diào)理以及數(shù)據(jù)分析處理過程是整合狀態(tài),而節(jié)點內(nèi)嵌入高檔工業(yè)級微處理器,需要結(jié)合數(shù)據(jù)分析處理算法,保證頻譜處理效果和高價值信息應用模型符合標準,真正落實分布式處理。在線路規(guī)程中,設(shè)計人員要對通信系統(tǒng)進行集中整合和綜合性分析,確保處理機制和管控措施符合標準,也要對設(shè)備的運輸參數(shù)以及軟件預期接受狀態(tài)展開集中整合[1]。(1)詢問和確認方式,也被稱為Enquiry/Acknowledgement,在設(shè)備狀態(tài)無線遠程監(jiān)測系統(tǒng)中,有兩種形式的存在,而詢問/確認方式主要應用在其中一種,但是不會有非預期的接受方接收傳輸?shù)南到y(tǒng),換言之,兩個設(shè)備在一條專用的高速數(shù)據(jù)鏈路上傳送。詢問/確認方式主要負責的工作就是協(xié)調(diào)設(shè)備之間的傳輸或是查看設(shè)備是否已經(jīng)準備就緒能夠進行接收與輸送,若在詢問后,結(jié)果顯示,可以接收,而接受法已經(jīng)準備接收,在回答確認字符后,便可以開始接收,若回答否認字符(NegativeAcknowledgment),則停止接收,待準備就緒后,再次進行確認。若設(shè)備之間在一定的時間內(nèi)沒有收到確認方式和否認方式,那么說明,傳輸方在詢問的時候可能將Enquiry丟失,此種狀況,只需要斷開連接,重新發(fā)送即可。若詢問方式給出的結(jié)果是否定的,且三次均呈現(xiàn)否定信息,那么傳輸方則需要斷開連接,并在下一個時刻重新開始連接整個過程,若呈現(xiàn)結(jié)果為肯定,也就是確認幀連接成功,則表示數(shù)據(jù)開始傳送,待數(shù)據(jù)傳輸完畢后,發(fā)送系統(tǒng)會以EndofTape結(jié)束此次傳輸。(2)輪詢和選擇方式,應有在設(shè)備主站中,能實現(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)的綜合性優(yōu)化,也能保證多點系統(tǒng)在不同節(jié)點間進行優(yōu)化協(xié)調(diào),確保設(shè)備準備工作和應用工作的完整性,對同一條傳輸線路的主設(shè)備和若干從設(shè)備展開深度的數(shù)據(jù)和信息交換。其中,主設(shè)備控制鏈路,從設(shè)備則負責接收和遵從相關(guān)指令。(3)差錯控制,在信號上對相關(guān)傳輸數(shù)字信號進行差錯控制,針對不理想的特性以及噪聲展開深度分析,將接收端按照既定的規(guī)則,對檢驗信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系展開深度的審定和分析。從而在研究體系建立過程中發(fā)現(xiàn)錯誤,然后及時的糾正錯誤。設(shè)計人員在對軟件進行實效性分析過程中,也要保證處理效果和參數(shù)系統(tǒng)的完整性,提高軟件的實時運行效率[2]。
3設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中無線通信技術(shù)集成硬件系統(tǒng)
在硬件系統(tǒng)中,電動機在變頻器控制下會出現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速,使得傳動鏈轉(zhuǎn)動效果得以完成,在壓電加速器傳感結(jié)構(gòu)安裝后,保證軸承運行方向符合標準。在實際設(shè)計結(jié)構(gòu)中,要對具體的參數(shù)進行集中整合。(1)電動機。選擇三相異步電動機,型號為Y90-2,額定功率為1.5kW,額定電流為3.5A,主要是利用Y型接法,額定轉(zhuǎn)速控制在2840r/min。(2)變頻器主要選用的是ALLenBradley1336plus,能在5.28Hz、105Hz以及12.2Hz三種環(huán)境下運行,且對應的轉(zhuǎn)速為每分鐘300r、600r以及1200r。(3)加載機械裝置,主要是利用氣動加載結(jié)構(gòu),主要包括空氣壓縮機、導管以及加載箱三個部分。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測過程中,要對無線集成網(wǎng)絡(luò)的不同功能進行判定,并隨網(wǎng)絡(luò)節(jié)點展開深度分析,不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點要從數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元以及控制模塊展開深度分析,從數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)等過程中提取具體數(shù)據(jù),保證通信路由協(xié)議能實現(xiàn)數(shù)據(jù)和主節(jié)點的優(yōu)化分析,作為數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站,節(jié)點在完成采集任務外,也要對周圍鄰居節(jié)點數(shù)據(jù)進行分析,從而保證能及時將信息傳遞到主節(jié)點中。需要注意的是,目前較為常見的就是PC104控制器。PC104控制器不僅能實現(xiàn)嵌入式控制,也能對總線規(guī)范進行高效整合,是一種較為優(yōu)化其小型的控制系統(tǒng)。版型是90×90×15mm的小型模塊、自層疊總線不同母板、0.1英寸64引腳、總驅(qū)動電流4mA、模塊的功耗1~2W。總線和系統(tǒng)較為易于擴充,需要技術(shù)人員對其進行集中審定和核查。在系統(tǒng)中,相應模塊具有橫向的總線信號,需要引出插針,能在優(yōu)化使用原機總線擴充的情況下,實現(xiàn)整體模塊的優(yōu)化升級[3]。
4結(jié)束語
總而言之,伴隨著計算機和自動化管理技術(shù)的不斷升級,應用自動化程度較高的設(shè)備進行系統(tǒng)化維護,能在保證狀態(tài)測試的同時,對故障進行預診斷,并且對其壽命進行評估,從而建立過程化跟蹤體系,減少故障次數(shù)的同時,提高設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的實際效果,為項目可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
作者:曾昱 單位:廣州杰賽科技股份有限公司
參考文獻
[1]李勇.無線通信技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的研究與應用[J].電腦迷,2017,15(03):175~177.
【關(guān)鍵詞】 LTE無線技術(shù) 通信系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) 研究
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,現(xiàn)代化社會建設(shè)的水平逐漸提高,人們對通信行業(yè)的服務質(zhì)量提出了更高的要求,而LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展就可以很好的滿足人們的要求。鑒于此,本文就對LTE技術(shù)的有關(guān)問題談一談自己的看法。
一、LTE無線通信系統(tǒng)基本原理
一般而言,LTE技術(shù)就是我們所俗稱的“4G”技術(shù),但還不是真正的“4G”技術(shù),屬于一種從3G到4G過度的技術(shù)。這項技術(shù)是一種建立在2G和3G技術(shù)基礎(chǔ)上的新科技,它的出現(xiàn)標志著我們進入了一個嶄新的通信時代,大幅度改變了人們的生活方式,具有很大的優(yōu)越性,包括信息傳送速度快、頻率利用率較大、音質(zhì)高等特點,受到了電信運營商、設(shè)備制造商以及用戶的歡迎和青睞。LTE無線通信技術(shù)和2G/3G通信技術(shù)不同,基本原理也不相同,LTE無線通信系統(tǒng)采用了全新的、功能更加完善的基本e-NodeB結(jié)構(gòu),所有連接節(jié)點之間都是通過IP方式進行傳輸?shù)?,從邏輯層面上來說,LTE無線通信系統(tǒng)通過X2接口互相連接成為Mesh型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)UE在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自由移動,從而保證用戶可以在使用網(wǎng)絡(luò)的過程中可以進行平滑無縫的切換[1]。
二、LTE無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
1、SC-FDMA技術(shù)研究。這種技術(shù)屬于一種單載波多用戶接入技術(shù),和OFDM技術(shù)相比,它在運用的過程中更加簡單和方便,并且可以降低發(fā)射終端的峰均功率比,從而大大減少終端的成本費用。這種技術(shù)存在兩種樣式,即集中式和離散式兩種,采用集中式技術(shù)的用戶可以在頻域集中傳輸,并且可以更改寬帶。而采用離散式的用戶使用的方式為IFDMA,可以實現(xiàn)子載波數(shù)的變更。
2、MIMO技術(shù)研究。在LTE無線通信系統(tǒng)中,這項技術(shù)應用的主要功能就是提高系統(tǒng)的傳輸率,并且可以和OFDM技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)提高LTE無線通信系統(tǒng)性能優(yōu)化的目的。這種技術(shù)應用的技術(shù)形式為多天線和多通道技術(shù),然后通過數(shù)據(jù)的合理處理和接受方式來創(chuàng)建并完善空間信道,進而實現(xiàn)提高傳送速率的目的。
3、OFDM技術(shù)研究。LTE無線通信系統(tǒng)的主要特點就是對這項技術(shù)的應用,此技術(shù)可以使子載波的符號速率降低,同時加長符號持續(xù)的時間,這樣一來,就大大提高了LTE無線通信系統(tǒng)抵抗延時擴展的能力,消除符合之間的干擾,進而使LTE無線通信系統(tǒng)的性能更加優(yōu)化[2]。
4、小區(qū)干擾抑制技術(shù)研究。對這項技術(shù)的研究主要是解決小區(qū)邊緣用戶受到的信號干擾問題。在實際的生活中,住在小區(qū)邊緣的用戶特別容易受到相鄰小區(qū)的用戶的干擾,導致信息溝通不暢。對于這種情況,一般都會使用干擾抑制技術(shù),主要包括三種形式,即干擾隨機化技術(shù)、干擾協(xié)調(diào)技術(shù)以及干擾刪除技術(shù),通過干擾抑制技術(shù)的應用可以提高小區(qū)邊緣用戶信息使用的質(zhì)量。
三、LTE無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)特點以及發(fā)展前景
3.1 LTE無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的技術(shù)特點
LTE無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要包括四個方面的特點:一是LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)將語音和數(shù)據(jù)綜合起來,并且不斷的平衡覆蓋量、容量和質(zhì)量之間的關(guān)系。二是LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)采用的組網(wǎng)技術(shù)為蜂窩同頻技術(shù),可以大大提高無線頻譜的利用率。三是LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)在小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)速率和與公共參考信號存在的關(guān)系更加密切。四是LTE無線通信系統(tǒng)機構(gòu)中全部將電路域網(wǎng)元改變成了IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
3.2 LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展前景
首先,LTE技術(shù)是推動4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)出現(xiàn)的主流技術(shù)。和3G技術(shù)相比,LTE技術(shù)更加優(yōu)越,屬于一種無線接近4G技術(shù)的技術(shù)形式。LTE技術(shù)采用各種關(guān)鍵的技術(shù)促使4G技術(shù)更快的出現(xiàn)。目前,4G技術(shù)已經(jīng)被應用到實際的生活當中,并且在今后較長時間內(nèi)會不斷的對4G技術(shù)進行完善,提高4G技術(shù)的使用性能和發(fā)展水平。其次,LTE技術(shù)面臨的市場競爭將會更大,并在競爭中持續(xù)發(fā)展。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,各種通信技術(shù)會層出不窮,勢必會使無線通信市場的競爭更加激烈,當然LTE技術(shù)面臨的調(diào)整也會更大[3]。
四、結(jié)語
LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)標志著我們進入全新的通信時代,使網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進一步完善,實現(xiàn)了技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。LTE無線通信系統(tǒng)技術(shù)的應用具有很大的優(yōu)勢,可以更好的滿足人們的通信需求,因此,有關(guān)領(lǐng)域需要進一步進行研究,使的該技術(shù)得到進一步的發(fā)展。
參 考 文 獻
[1]汪航.LTE無線通信系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[J].通訊世界,2015,(10):67-68.