發(fā)布時間：2022-07-18 04:00:26
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的淺談無線通信監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
摘要:隨著油田的開發(fā),偏遠油區(qū)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控在油田的安全生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用,而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應(yīng)用的幾種無線通訊技術(shù)的進行簡單介紹,分析偏遠油區(qū)的地理環(huán)境及生產(chǎn)環(huán)境對無線通訊技術(shù)應(yīng)用的影響。并對應(yīng)用無線網(wǎng)橋技術(shù)進行的平臺視頻監(jiān)控項目中的成功應(yīng)用做簡單介紹。
關(guān)鍵詞:無線通信;油田;監(jiān)控系統(tǒng)
一、引言
在油田偏遠油區(qū)生產(chǎn)過程中,對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進行遠程監(jiān)控對偏遠油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠油區(qū)裝置遠離油田總部,應(yīng)用有線的通訊方式,施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行,成本低,可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時調(diào)整項目方案,靈活性好,系統(tǒng)的功能擴展方便,因此特別適合偏遠油區(qū)對通信鏈路的要求。
二、常用的無線通訊技術(shù)
目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。
其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強的優(yōu)勢,即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊,遠離陸地的基站,因此很多海上生產(chǎn)平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經(jīng)過測試,GPRS的平均速率為20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率為80kbit/s~100kbit/s,可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求,但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號(例如視頻信號)遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進行視頻信號傳輸?shù)陌咐?但效果并不理想。
數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境,能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口,可直接與計算機、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接,實現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺的傳輸速率從1200~19.2Kbit,傳輸距離20~50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數(shù)傳電臺技術(shù)比較成熟,標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟,相應(yīng)的設(shè)備價格的降低,使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時,數(shù)傳電臺的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展,智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點,數(shù)傳電臺必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。
擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴頻微波最大優(yōu)點在于較強的抗干擾能力,以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等,同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點,特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達百Mbps)無線組網(wǎng)。這兩項技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
例如,對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺,通訊鏈路只能通過衛(wèi)星通信和短波通訊。其中衛(wèi)星通信范圍大,只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災(zāi)害影響,建設(shè)速度快,易于實現(xiàn)廣播和多址通信等等優(yōu)點。但其運行費用相對昂貴,且系統(tǒng)維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業(yè)通信、業(yè)余通信中發(fā)揮著極為重要的作用,因其傳輸速率低、噪聲大,電離層反射天波為主,通常不能穩(wěn)定的使用固定頻率工作等缺點,因此在其他領(lǐng)域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷,但對于海上油田而言,短波通訊作為可靠性高、覆蓋區(qū)域廣的通信方式,用于海上平臺的緊急通信及小數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)該是一個比較好的選擇。
三、環(huán)境因素對技術(shù)應(yīng)用的影響
偏遠油區(qū)的環(huán)境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬,傳輸數(shù)率,傳輸距離,發(fā)射功率,天線要求等通信設(shè)備本身的技術(shù)參數(shù)外,在應(yīng)用無線通訊技術(shù)的過程中,還必須全面地考慮海上平臺獨特的地理環(huán)境與地理條件對無線通信技術(shù)應(yīng)用的影響。
3.1對信號傳輸?shù)挠绊?
可以通過選取性能好的設(shè)備或應(yīng)用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地,與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應(yīng)用效果很好的技術(shù)在海上應(yīng)用時沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響,導(dǎo)致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化,我們把這種現(xiàn)象稱為衰落。從衰落的物理因素來看,可以分成以下幾類:吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中,吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應(yīng)用影響較大。
3.2對技術(shù)應(yīng)用的影響
各項通信技術(shù)在海上油田應(yīng)用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現(xiàn)場環(huán)境。海上平臺一般空間狹小,還要考慮海上多風(fēng),平臺最高點一般較低的特點。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響,相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛(wèi)星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應(yīng)用,由于海上風(fēng)力較大,抗風(fēng)性的要求也使得設(shè)備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外,對于無人值守的平臺,設(shè)備必須具有高可靠性、可自動維護、參數(shù)遠程設(shè)置等功能。而對于衛(wèi)星通信、短波通信等要求平臺上配備專業(yè)管理操作人員進行設(shè)備的管理維護,這一特點也為技術(shù)的應(yīng)用帶來一定的限制。
四、無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上平臺視頻監(jiān)控中的應(yīng)用
在實際的現(xiàn)場應(yīng)用中,我們選取了基于5.8G無線網(wǎng)橋設(shè)備進行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試地點為淺海油井,測試內(nèi)容為4路視頻監(jiān)控圖像的傳輸。該系統(tǒng)具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網(wǎng)橋建立通信鏈路。在平臺一側(cè)首先通過視頻服務(wù)器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為可在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)流,之后由無線網(wǎng)橋?qū)⑿盘杺鬏數(shù)疥懙囟?。陸地端一?cè)通過無線網(wǎng)橋進行接收后由視頻監(jiān)控服務(wù)器處理后,對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關(guān)用戶可依據(jù)相應(yīng)權(quán)限在局域網(wǎng)內(nèi)進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
系統(tǒng)通訊鏈路建立后,可遠端對設(shè)備參數(shù)進行設(shè)置,設(shè)備維護方便。監(jiān)控視頻圖像清晰、連貫,滿足監(jiān)控要求。從系統(tǒng)的鏈路冗余可以看出本次測試的應(yīng)用距離已接近5.8G無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上應(yīng)用的最遠距離。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性出發(fā),在更遠一些的類似應(yīng)用中應(yīng)謹慎選擇這項技術(shù)。公務(wù)員之家
結(jié)論
無線通信技術(shù)在偏遠油區(qū)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。在選取相關(guān)技術(shù)時除了要考慮包括傳輸距離、信號帶寬、天線安裝條件、發(fā)射功率、設(shè)備功耗、系統(tǒng)成本等各方面因素外,同時還要充分考慮環(huán)境對通信的影響。信號的衰弱會使很多通信技術(shù)達不到理論標(biāo)定的距離,因此無法適應(yīng)現(xiàn)場需要。面對大量的數(shù)據(jù)傳輸管理的需求,在選擇無線通信技術(shù)手段方面還應(yīng)統(tǒng)籌計劃。特別是要對采用技術(shù)的先進性、可靠性及系統(tǒng)的可擴展性等多方面進行綜合考慮。
摘 要：伴隨人防工程的建設(shè)開發(fā)，監(jiān)控系統(tǒng)在其安全管控中體現(xiàn)了綜合優(yōu)勢價值。無線通信手段的快速發(fā)展應(yīng)用則逐步變?yōu)楦黝惐O(jiān)督管控體系的主體鏈路模式。本文就人防工程中無線通信監(jiān)控技術(shù)展開探討，對提升工程建設(shè)水平，創(chuàng)設(shè)顯著效益，有重要的實踐意義。
關(guān)鍵詞：人防工程；無線通信；監(jiān)控技術(shù)
引言
人民防空通信系統(tǒng)是國防戰(zhàn)備的重要組成部分。人民防空通信系統(tǒng)是隨著城市防空襲斗爭的出現(xiàn)而產(chǎn)生和發(fā)展的。人民防空通信系統(tǒng)也是人民防空的重要組成部分。人民防空通信系統(tǒng)保障人民防空指揮機構(gòu)對人民防空襲斗爭實施穩(wěn)定 可靠暢通和不間斷的指揮，是一項群眾性的國防戰(zhàn)略工作。軍隊有關(guān)部部門應(yīng)向人民防空部通報空中情報，軍隊通信部門對人民防空通信負有保障和業(yè)務(wù)指導(dǎo)任務(wù)，戰(zhàn)時防空，城市防衛(wèi)，要地防空，野戰(zhàn)防空都要運用各種通信手段建立協(xié)調(diào)通信、與其它通信相比較，人民防空通信具有軍事價值，也是進一步突出了人民防空的特色。
一、人防通信工程基本特征分析
1、波段特征：無線通信為人防通信應(yīng)急應(yīng)用體系的核心構(gòu)成內(nèi)容，借助空間點播傳輸特征以及既定規(guī)律完成通信。包括長波、短波以及中波通信、高頻還有特高頻通信等。各類通信均可完成數(shù)據(jù)通信。其中短波通信也可叫做高頻通信，其顯著特征在于，通信傳輸距離較遠，基于中繼系統(tǒng)為電離層，因而其距離可由數(shù)公里至數(shù)萬公里。
2、施工特征：施工架設(shè)相對簡單便利，移動處理快速，可應(yīng)用移動天線實現(xiàn)動中通信。倘若想發(fā)揮更佳的性能水平，則可應(yīng)用固定天線。該線路架設(shè)施工通常位于野外環(huán)境中也僅需要數(shù)分鐘便可完成。
3、對講聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)靈活：人防工程與他類專用通信系統(tǒng)之中，進行超短波的傳輸通信通常為常規(guī)對講通信聯(lián)絡(luò)以及集群通信體系等。當(dāng)前常規(guī)對講聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)為全球用戶廣泛應(yīng)用的服務(wù)形式之一?；趹?yīng)用便利靈活、維護管理簡單，該類常規(guī)應(yīng)用體系將始終為超短波通信應(yīng)用最為常見流行的技術(shù)。系統(tǒng)中實現(xiàn)基礎(chǔ)通話以及接聽功能的基礎(chǔ)上，還具備更豐富的他類功能。集群通信便為系統(tǒng)體現(xiàn)的可用信道功能，可為整體用戶的集成應(yīng)用，發(fā)揮了自動優(yōu)選信道的良好功能?？蓪崿F(xiàn)資源的全面共享以及費用承擔(dān)，并可令信道設(shè)施整體共用，實現(xiàn)多功能的應(yīng)用服務(wù)，高效快速的無線調(diào)度與優(yōu)質(zhì)的通信傳輸。
4、該系統(tǒng)特征在于實現(xiàn)了頻率共用，可令原有配合單位專用頻率實現(xiàn)全面集成，并供各方一同應(yīng)用。其中共用設(shè)施基于頻率實現(xiàn)的共用，因此有可能令各個分建管控中心以及基站工作設(shè)施進行匯集建設(shè)。同時，共享覆蓋范疇可實現(xiàn)各個附近覆蓋范疇網(wǎng)絡(luò)的全面互聯(lián)，進而獲取更為廣泛的覆蓋地區(qū)。再者，共享應(yīng)用的通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)，可基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進行有序的組織傳輸各類專業(yè)豐富的信息資訊，為各方服務(wù)應(yīng)用。短波通信體系以及超短波間利用專用設(shè)施完成互聯(lián)，構(gòu)建了靈活豐富、高效、多功能的無線通信應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
二、人防通信工程無線通信技術(shù)
當(dāng)前，人防工程項目中普遍應(yīng)用的無線手段包括數(shù)傳電臺、通用分組無線服務(wù)技術(shù)、CDMA、衛(wèi)星通信、短波技術(shù)以及無線網(wǎng)橋手段等。CDMA以及通用分組無線服務(wù)技術(shù)為移動與聯(lián)通公司承載的主體數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)項目，數(shù)據(jù)傳輸過程中具有明顯優(yōu)勢，也就是信號的覆蓋范疇廣泛。另外，通過測試該兩類技術(shù)可
符合傳輸較小數(shù)據(jù)量的標(biāo)準(zhǔn)，卻不能承載大容量數(shù)據(jù)的信號。例如大容量的視頻信號等，無法實現(xiàn)遠程無線的高效傳輸。數(shù)字電臺通常為點對點以及點至多點的服務(wù)運行環(huán)境，可同計算機系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)數(shù)據(jù)終端完成直接高效的互聯(lián)，進而實現(xiàn)快速的透明無線傳輸。數(shù)傳電臺其應(yīng)用傳輸距離通常為二十至五十公里，體現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的抗干擾性能以及靈敏的接收能效。該技術(shù)相對成熟，且規(guī)范統(tǒng)一，普遍應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集、遙測以及監(jiān)控工程中。當(dāng)然，伴隨移動、聯(lián)通公司無線通信技術(shù)的逐步成熟化發(fā)展，令各類設(shè)備成本費用下降，并令較多數(shù)傳電臺實現(xiàn)了更新發(fā)展，其將向著更加智能、高速率、敏捷、高帶寬的方向不斷邁進。加之自身誤碼率較小、通信信道安全可靠特征，令數(shù)傳電臺勢必發(fā)展為人防工程以及他類行業(yè)通信服務(wù)的優(yōu)質(zhì)手段。
三、人防通信工程中短波通信的分析
短波通信是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞紐和有源中繼體制制約的遠程通信手段，一但發(fā)生戰(zhàn)爭或災(zāi)害，各種通信網(wǎng)絡(luò)都可能受到破壞，衛(wèi)星可能受到攻擊。無論哪種通信方式，其抗毀能力和自主通信能力與短波無可相比。在山區(qū)、戈壁、海 洋等地區(qū)主要依靠短波，與衛(wèi)星通信相比，短波不用付費，運行成本低。近年來短波通信技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得飛躍發(fā)展。短波通信被廣泛地用于政府、軍事、人民防空、氣象、導(dǎo)航、水利等部門，用于傳遞語言、文字、網(wǎng)像、數(shù)據(jù)等信息。短波通信始終是人民防空遠距離指揮通信和應(yīng)急通信的重要手段之一。
短波通信是戰(zhàn)略通信網(wǎng)的重要組成部分。也是人民防空通信的重要組成部分。短波通信設(shè)備相對簡單、體積小，機動靈活，成本低，可用較小的發(fā)射功率進行遠距離通信。所以一直是重要的通信手段，特別是實現(xiàn)遠距通信的主要手段。
短波通信戰(zhàn)時比衛(wèi)星通信更可靠。設(shè)備相對簡單，造價低，體積小、容易部署、機動靈活。傳播損耗小，以較小的功率進行遠距離通信?？裳杆俳M織近、中、遠程距離通信。短波通信的性能在很大程度上取決短波信道的特性，短波信道是一種典型的隨機參量信道，它靠天波和地波兩種傳播數(shù)據(jù)方式進行傳播。地波傳波較隱定。但傳播距離在幾十公里.天波靠電離層的反射傳播而電離層的特性是隨時間、空間及無線電波的頻率隨機變化的，因此短波信道的參數(shù)及其對信號傳輸?shù)挠绊懸彩请S機變化的。在我國短波通信網(wǎng)是戰(zhàn)略通信網(wǎng)之一。是戰(zhàn)時作戰(zhàn)指揮通信的“殺手锏”.也是人民防空防空襲斗爭的“殺 手銅”，它必然在未來防突襲斗爭中發(fā)揮著無與倫比的作用。
四、人防工程無線網(wǎng)橋技術(shù)應(yīng)用
人防工程建設(shè)階段中，可通過無線網(wǎng)橋設(shè)施實施科學(xué)測試與服務(wù)應(yīng)用?？衫盟穆芬曨l監(jiān)督管控系統(tǒng)，借助無線網(wǎng)橋搭建鏈路，完成通信?？晌挥谄脚_一方應(yīng)用視頻服務(wù)器令視頻模擬形成可位于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用傳輸數(shù)據(jù)流，而后令信號從無線網(wǎng)橋逐步傳輸至監(jiān)控一端。接下來，可利用無線網(wǎng)橋完成接收，并通過監(jiān)控服務(wù)器的高效匯集處理，令視頻信號完成錄像以及快速的儲存，基于網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。監(jiān)督管控工作人員則可就具體的權(quán)限標(biāo)準(zhǔn)位于局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實現(xiàn)視頻信息的瀏覽查閱、錄像等處理。建成通訊鏈路，可位于遠端進行設(shè)備參數(shù)布設(shè)，提升維護管理便利性。監(jiān)控應(yīng)用視頻信息持續(xù)、清楚，可符合監(jiān)督管理核心標(biāo)準(zhǔn)。由系統(tǒng)鏈路總體冗余性不難得出，其測試應(yīng)用傳輸距離可達到無限網(wǎng)橋手段應(yīng)用服務(wù)的最大化標(biāo)準(zhǔn)。由系統(tǒng)整體可靠穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)審視，倘若應(yīng)用距離繼續(xù)擴充，進行類似監(jiān)管服務(wù)，則應(yīng)秉承審慎細致的態(tài)度應(yīng)用該技術(shù)手段?？傊?，人防工程地下建設(shè)、環(huán)境相對復(fù)雜、具有一定干擾影響特征決定，布設(shè)無線通信系統(tǒng)、優(yōu)質(zhì)的運營服務(wù)具有一定難度。為此，我們只有配置優(yōu)質(zhì)良好的通信服務(wù)設(shè)施，應(yīng)用現(xiàn)代化無線通信技術(shù)手段，開創(chuàng)優(yōu)質(zhì)高效的人防工程無線通信系統(tǒng)，方能提升總體應(yīng)用服務(wù)效能，發(fā)揮無線通信技術(shù)綜合優(yōu)勢，推進人防工程建設(shè)實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
結(jié)束語
現(xiàn)如今，無線通信技術(shù)取得突破性發(fā)展，這些為基于新一代通訊技術(shù)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研制提供了技術(shù)支持和實現(xiàn)可能。人防通信作為多種通信技術(shù)的融合涉及有線通信、無線通信、衛(wèi)星通信、人防警報通信、計算機網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)要求維護人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平，因此也需要國家加大對其的投入支持力度。
摘要：隨著油田的開發(fā)，偏遠油區(qū)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控在油田的安全生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用，而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應(yīng)用的幾種無線通訊技術(shù)的進行簡單介紹，分析偏遠油區(qū)的地理環(huán)境及生產(chǎn)環(huán)境對無線通訊技術(shù)應(yīng)用的影響。并對應(yīng)用無線網(wǎng)橋技術(shù)進行的平臺視頻監(jiān)控項目中的成功應(yīng)用做簡單介紹。
關(guān)鍵詞：無線通信；油田；監(jiān)控系統(tǒng)
一、引言
在油田偏遠油區(qū)生產(chǎn)過程中，對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進行遠程監(jiān)控對偏遠油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠油區(qū)裝置遠離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時調(diào)整項目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區(qū)對通信鏈路的要求。
二、常用的無線通訊技術(shù)
目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。
其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強的優(yōu)勢，即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠離陸地的基站，因此很多海上生產(chǎn)平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經(jīng)過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求，但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號（例如視頻信號）遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進行視頻信號傳輸?shù)陌咐?，但效果并不理想?
數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，可直接與計算機、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接，實現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數(shù)傳電臺技術(shù)比較成熟，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟，相應(yīng)的設(shè)備價格的降低，使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數(shù)傳電臺的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點，數(shù)傳電臺必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。
擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴頻微波最大優(yōu)點在于較強的抗干擾能力，以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等，同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點，特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線（微波）進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠距離（可達50km）、高速（可達百Mbps）無線組網(wǎng)。這兩項技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
例如，對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺，通訊鏈路只能通過衛(wèi)星通信和短波通訊。其中衛(wèi)星通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災(zāi)害影響，建設(shè)速度快，易于實現(xiàn)廣播和多址通信等等優(yōu)點。但其運行費用相對昂貴，且系統(tǒng)維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業(yè)通信、業(yè)余通信中發(fā)揮著極為重要的作用，因其傳輸速率低、噪聲大，電離層反射天波為主，通常不能穩(wěn)定的使用固定頻率工作等缺點，因此在其他領(lǐng)域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷，但對于海上油田而言，短波通訊作為可靠性高、覆蓋區(qū)域廣的通信方式，用于海上平臺的緊急通信及小數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)該是一個比較好的選擇。
三、環(huán)境因素對技術(shù)應(yīng)用的影響
偏遠油區(qū)的環(huán)境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬，傳輸數(shù)率，傳輸距離，發(fā)射功率，天線要求等通信設(shè)備本身的技術(shù)參數(shù)外，在應(yīng)用無線通訊技術(shù)的過程中，還必須全面地考慮海上平臺獨特的地理環(huán)境與地理條件對無線通信技術(shù)應(yīng)用的影響。
3.1對信號傳輸?shù)挠绊?
可以通過選取性能好的設(shè)備或應(yīng)用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地，與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應(yīng)用效果很好的技術(shù)在海上應(yīng)用時沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響，導(dǎo)致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化，我們把這種現(xiàn)象稱為衰落。從衰落的物理因素來看，可以分成以下幾類：吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中，吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應(yīng)用影響較大。
3.2對技術(shù)應(yīng)用的影響
各項通信技術(shù)在海上油田應(yīng)用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現(xiàn)場環(huán)境。海上平臺一般空間狹小，還要考慮海上多風(fēng)，平臺最高點一般較低的特點。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響，相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛(wèi)星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應(yīng)用，由于海上風(fēng)力較大，抗風(fēng)性的要求也使得設(shè)備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外，對于無人值守的平臺，設(shè)備必須具有高可靠性、可自動維護、參數(shù)遠程設(shè)置等功能。而對于衛(wèi)星通信、短波通信等要求平臺上配備專業(yè)管理操作人員進行設(shè)備的管理維護，這一特點也為技術(shù)的應(yīng)用帶來一定的限制。
四、無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上平臺視頻監(jiān)控中的應(yīng)用
在實際的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們選取了基于5.8G無線網(wǎng)橋設(shè)備進行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試地點為淺海油井，測試內(nèi)容為4路視頻監(jiān)控圖像的傳輸。該系統(tǒng)具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網(wǎng)橋建立通信鏈路。在平臺一側(cè)首先通過視頻服務(wù)器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為可在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)流，之后由無線網(wǎng)橋?qū)⑿盘杺鬏數(shù)疥懙囟恕ｊ懙囟艘粋?cè)通過無線網(wǎng)橋進行接收后由視頻監(jiān)控服務(wù)器處理后，對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關(guān)用戶可依據(jù)相應(yīng)權(quán)限在局域網(wǎng)內(nèi)進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
系統(tǒng)通訊鏈路建立后，可遠端對設(shè)備參數(shù)進行設(shè)置，設(shè)備維護方便。監(jiān)控視頻圖像清晰、連貫，滿足監(jiān)控要求。從系統(tǒng)的鏈路冗余可以看出本次測試的應(yīng)用距離已接近5.8G無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上應(yīng)用的最遠距離。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性出發(fā)，在更遠一些的類似應(yīng)用中應(yīng)謹慎選擇這項技術(shù)。公務(wù)員之家
結(jié)論
無線通信技術(shù)在偏遠油區(qū)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。在選取相關(guān)技術(shù)時除了要考慮包括傳輸距離、信號帶寬、天線安裝條件、發(fā)射功率、設(shè)備功耗、系統(tǒng)成本等各方面因素外，同時還要充分考慮環(huán)境對通信的影響。信號的衰弱會使很多通信技術(shù)達不到理論標(biāo)定的距離，因此無法適應(yīng)現(xiàn)場需要。面對大量的數(shù)據(jù)傳輸管理的需求，在選擇無線通信技術(shù)手段方面還應(yīng)統(tǒng)籌計劃。特別是要對采用技術(shù)的先進性、可靠性及系統(tǒng)的可擴展性等多方面進行綜合考慮。
摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，交通運輸業(yè)也得到了快速發(fā)展。尤其是高速公路的發(fā)展中融合了智能監(jiān)控?zé)o線通信技術(shù)更加帶動了社會經(jīng)濟的全面發(fā)展。本文主要就高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)以及高速公路智能監(jiān)控?zé)o線通信技術(shù)進行了分析研究。
關(guān)鍵詞：高速公路 智能監(jiān)控系統(tǒng) 無線通信技術(shù)
引言
目前，交通運輸業(yè)使得我國個部分之間的經(jīng)濟交往更加密切，這在很大程度上促進了經(jīng)濟的發(fā)展和進步。尤其是高速公路的發(fā)展，更加縮短了彼此之間的距離。但是隨著社會的發(fā)展，車輛也逐漸增多，高速公路上由于管理制度及系統(tǒng)的不完善出現(xiàn)的不安全事故也時有發(fā)生。為了更好的促進高速公路的發(fā)展，規(guī)范高速公路的交通準(zhǔn)則，對于高速公路上的車輛進行規(guī)范是必不可少的，由于車輛數(shù)量的繁多，對其進行管理就有一定難度，因此，智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用就在很大程度上促進管理效率的提高，再加上無線通信技術(shù)更加使得高速公路的管理具有高效性。
一、高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)的概述
1、高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)的概念
高速公路智能交通監(jiān)控系統(tǒng)主要就是將計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)等先進技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控管理中，提高監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。系統(tǒng)設(shè)計本著“全面規(guī)劃、整體設(shè)計、分步實施的原則進行系統(tǒng)設(shè)計與整合，系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計中充分考慮后期技術(shù)擴展、功能擴充的情況出現(xiàn)，隨著信息數(shù)據(jù)的增多和新的開發(fā)技術(shù)的不斷出現(xiàn)，系統(tǒng)的需求可能發(fā)生改變，為滿足今后環(huán)境和系統(tǒng)需求的改變，系統(tǒng)設(shè)計具有很強的擴展性。同時由于監(jiān)控過程中周圍環(huán)境變化，系統(tǒng)要具有強的抗干擾性，另外系統(tǒng)還具有實用性，這是高速公路智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的最基本目標(biāo)，通過對監(jiān)控過程進行研究與分析，總結(jié)開發(fā)設(shè)計該系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)的主要需求，系統(tǒng)界面美觀，操作簡單，信息清醒明確，是一個實用性極強的系統(tǒng)。而且數(shù)據(jù)源還要多樣性，這主要是由于部門業(yè)務(wù)信息化發(fā)展要求，各項信息化系統(tǒng)逐步構(gòu)建完備，需要針對現(xiàn)有系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的導(dǎo)出或者導(dǎo)入，對于新的數(shù)據(jù)源在數(shù)據(jù)提取方面需要預(yù)先考慮。
2、高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容
高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)主要包括以下幾個內(nèi)容：
2.1數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)
在高速公路的智能監(jiān)控中，數(shù)據(jù)是整個交通管理中的基本元素，也是各個系統(tǒng)的紐帶。這種系統(tǒng)主要是根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)來確定信息采集的周期，通過并行監(jiān)視的模式來讀取分中心的車輛檢測器、收費站、緊急電話、限速標(biāo)志設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，它為整個交通系統(tǒng)提供了便利，可以為道路電視監(jiān)控、調(diào)度指揮、車流量檢測提供通信服務(wù)。
2.2視頻監(jiān)視系統(tǒng)
這種系統(tǒng)會利用當(dāng)今較為先進的視頻技術(shù)，將收費亭、收費車道、廣場的道路訊息進行收集，在將收集到的這些數(shù)字處理之后，通過信息傳輸系統(tǒng)將其傳送到管理中心，對高速公路上的各種情況進行實時觀察，可以幫助管理人員做出相應(yīng)的管理措施。高速公路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分，分別是收費監(jiān)控和道路監(jiān)控。其中收費系統(tǒng)主要是對收費亭和收費廣場的收費情況，對收費車輛的車型和收費人員的操作流程進行監(jiān)控。道路監(jiān)控主要針對高速公路上的高架橋、互通立交等重要露點實行監(jiān)控，掌握高速公路的交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，對其給予及時引導(dǎo)，最大限度地保證了高速公路安全暢通。
2.3交通監(jiān)控系統(tǒng)
交通監(jiān)控系統(tǒng)主要是收集路段上的外場設(shè)備數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)和高速公路的交通信息等，把收集回來的信息通過TGIS在地圖上顯示，對信息、高速公路養(yǎng)護和管制等疊加在路線網(wǎng)絡(luò)中，并且對此進行事故處理、協(xié)調(diào)和誘導(dǎo)等。為了使這種功能充分發(fā)揮，增強調(diào)度的自動化程度，還在系統(tǒng)中增添了事件處理功能，這種功能可以將交通事故、天氣狀況記錄下來。其實，交通監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的就是對交通進行一個誘導(dǎo)。交通誘導(dǎo)好比是一個訊息發(fā)送的端口，它通過設(shè)置固定的指示牌、可變情報板、信息等設(shè)備，發(fā)送出及時有效的信息，為車主提供最有效的交通訊息，讓車輛在道路上可以舒適、暢通地行使。在高速公路交通誘導(dǎo)方案里，又分為自動和半自動誘導(dǎo)兩種。假如是自動誘導(dǎo)，就會根據(jù)情況自動在交通擁堵的地方誘導(dǎo)信息。假如是半自動誘導(dǎo)，系統(tǒng)就要啟動中心的聯(lián)動系統(tǒng)，經(jīng)過工作人員分析后，確定好誘導(dǎo)方案，通過外場提示給監(jiān)控中心的值班員，對交通進行誘導(dǎo)。
二、高速公路智能監(jiān)控?zé)o線通信技術(shù)
1、高速公路智能監(jiān)控中的移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)是利用無線通信網(wǎng)絡(luò)，通過對接收到的無線電波的一些參數(shù)進行測量，根據(jù)特定的算法對某一移動終端或個人在某一時間所處的地理位置進行精確定位，以便為移動終端用戶提供相關(guān)的位置信息服務(wù)，或進行實時的監(jiān)測和跟蹤。根據(jù)移動網(wǎng)絡(luò)定位的基本原理，移動定位大致可分為兩類:基于移動網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)和基于移動終端的定位技術(shù)，還有把這兩者混合定位作為第三種定位技術(shù)，也是本文高速公路管理系統(tǒng)所基于的移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)為移動通信開拓了更大的發(fā)展空間，提供了更多的商機，無線網(wǎng)絡(luò)運營商可以提供的定位服務(wù)目前有移動安全支付、信息追蹤、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)集成產(chǎn)品等方方面面。3G目前在我國的廣泛應(yīng)用和移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的完善為基于移動網(wǎng)絡(luò)的高速公路智能管理系統(tǒng)在理論上提供了可靠的技術(shù)支撐。
2、高速公路智能監(jiān)控中的藍牙技術(shù)
在高速公路智能監(jiān)控中藍牙技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電子收費系統(tǒng)中的應(yīng)用。當(dāng)前世界先進的電子收費系統(tǒng)都是利用先進的車輛自動識別(Automatic Vehicle Identification簡稱AV I)技術(shù)、車輛牌照檢測技術(shù)和移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來實現(xiàn)高速公路收費管理系統(tǒng)與車輛之間的數(shù)據(jù)通信。通過車輛自動識別系統(tǒng)對車型進行鑒別，確定收費的類別，然后由車輛牌照檢測系統(tǒng)對車輛車牌號進行牌照記錄，返回是否可以通行的結(jié)果，最后由移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)承載各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)通信功能，如果全部正常，則車輛自動放行。在使用該系統(tǒng)的高速公路上，機動車駕駛者只用為車身內(nèi)安裝的收費傳感器充值，通過高速公路入口時系統(tǒng)進行目動繳費，無需停車人工繳費，因此相比于以往的人工停車?yán)U費，電子收費可以很快的實現(xiàn)繳費過程，大大提高收費口的車輛通過能力，減少高速公路入口的車輛排隊等候激費現(xiàn)象。電子收費子系統(tǒng)工作路徑圖如下：
3、高速公路智能監(jiān)控中的信息服務(wù)技術(shù)
信息、服務(wù)系統(tǒng)主要負責(zé)收集各種高速公路機動車駕駛者可能需要的各種服務(wù)信息包括天氣信息、運營時間信自、、道路信自、、服務(wù)站信自、等等。信息服務(wù)是實現(xiàn)高速公路服務(wù)信息化，提高服務(wù)質(zhì)量的非常重要的一套系統(tǒng)。為出行車輛提供高速公路上的所有服務(wù)信息，幫助司機做出合理的行車判斷，避免行駛路線錯誤而導(dǎo)致的各種困擾，預(yù)防可能發(fā)生的交通事故。每一輛車都能充分享受高速公路服務(wù)的同時，也能促進高速公路降低事故發(fā)生率，降低服務(wù)成本，從而讓實現(xiàn)非?？捎^的外部效應(yīng)，促進高速公路整體經(jīng)濟效益的提升。信息服務(wù)系統(tǒng)工作路徑圖如下：
如上圖所示，信息服務(wù)子系統(tǒng)從后臺總系統(tǒng)獲得電子收費子系統(tǒng)及實時監(jiān)控子系統(tǒng)所收集的各項信息，并自主收集影響高速公路車輛行駛各項因素的信息，然后對這些信息進行綜合分析，得出結(jié)果，并將結(jié)果同時發(fā)送給后臺總系統(tǒng)，并針對具體的車輛通過車載裝置接收提供針對性的服務(wù)信息提供。高速公路行駛的車輛也可以根據(jù)自身的需求定制個性化的信息服務(wù)，從而獲得更好的服務(wù)體驗。
結(jié)束語
綜上所述，隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，高速公路的發(fā)展也是非?？斓?。在具體的高速公路管理中，智能監(jiān)控?zé)o線通信技術(shù)對于高速公路管理水平的提高以及自身發(fā)展都有著不可忽視的重要作用，要切實把握上述幾種主要的技術(shù)手段，促進高速公路的進一步發(fā)展。
摘 要：無線通信技術(shù)（GPRS）具有傳輸速率高、接入速度快、支持IP協(xié)議、按流量計費等優(yōu)點，適合工業(yè)監(jiān)控的特點和需求。本文介紹一種基于GPRS技術(shù)的電力系統(tǒng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)建簡單，不受地理位置限制，性價比高，工作穩(wěn)定可靠。
關(guān)鍵詞：GPRS；監(jiān)控；在線
1 系統(tǒng)總體設(shè)計
傳統(tǒng)的有線和無線通信方式已經(jīng)在配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用，但是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用大，尤其是有線網(wǎng)絡(luò)還要受到空間的限制，建網(wǎng)施工工程量大。而GPRS已相當(dāng)成熟，網(wǎng)絡(luò)資源非常強大，覆蓋范圍十分廣泛，加之以上所述優(yōu)勢，若在配電自動化系統(tǒng)中能采用GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸，則可輕易實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控，而且系統(tǒng)擴展方便，工程實施快、簡單易行，性價比高，工程費用低，擴容方便，可靠性好，日常維護工作量小。因此，用GPRS來實現(xiàn)電力信息的傳輸，為電力網(wǎng)的監(jiān)控開辟了新發(fā)方法。
數(shù)據(jù)的采集采用專用的傳感器，由于傳感器分布在現(xiàn)場的不同采集點，因此需要集中器，完成數(shù)據(jù)的集中再轉(zhuǎn)發(fā)。采集倒的數(shù)據(jù)經(jīng)穩(wěn)壓、濾波、A/D轉(zhuǎn)換之后，送至微處理器的I/O串口。微處理器對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，如果有突變的數(shù)據(jù)需緊急處理，現(xiàn)場的報警模塊會提醒現(xiàn)場的操作人員，采取緊急措施。處理完的數(shù)據(jù)經(jīng)串口送至編碼器按照GPRS碼規(guī)則進行編碼送至GPRS MODEM。至此，完成了數(shù)據(jù)的采集、處理等傳輸前的準(zhǔn)備工作。當(dāng)數(shù)據(jù)送至GPRS MODEM后，GPRS MODEM通過承載GPRS網(wǎng)絡(luò)的空中接口傳輸數(shù)據(jù)。此時GPRS網(wǎng)絡(luò)有兩種方法傳輸數(shù)據(jù)，方法的選擇視網(wǎng)絡(luò)狀況而定。一種方法是GPRS讓數(shù)據(jù)通過INTERNET將數(shù)據(jù)傳送到遠程控制中心；另一種方法是GPRS將分組數(shù)據(jù)通過空中接口，送至監(jiān)控中心的GPRS MODEM，數(shù)據(jù)在解碼器中將分組數(shù)據(jù)譯碼成服務(wù)器能識別的數(shù)據(jù)，利用RS232/RS485輸入服務(wù)器。
數(shù)據(jù)送到服務(wù)器中后，服務(wù)器對數(shù)據(jù)進行分析，然后經(jīng)路由送到人機交互界面。操作人員通過觀察服務(wù)器的分析報告，或者使用軟件與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行比對，得出被監(jiān)控對象的運行狀況，從而決定是否需要對被監(jiān)控物采取動作。
2 系統(tǒng)軟件及硬件設(shè)計
采集到的數(shù)據(jù)采用RS232/RS485 總線，經(jīng)MAX系列芯片進行電平后送至處理器串口。
處理器處理之后的數(shù)據(jù)采用同樣的方式將數(shù)據(jù)送至GPRS MODEM等待傳輸。GPRS MODEM選用西門子公司的MC39i，MC39i是西門子公司生產(chǎn)的工業(yè)級GSM/GPRS模塊，它包括有一個天線接口、SIM卡座接口和一個40腳的ZIF插座。ZIF接口包括電源部分、RS232接口部分、語音部分、在線升級接口部分和其他信號接口部分。
MCU部分采用的是ATMAL公司的16位單片機AT89C51，內(nèi)含128KFLASH，SKRAM。16位MCU是裝置的核心，開發(fā)中充分利用AT89C51集成度高、模塊功能強的優(yōu)點，裝置的軟件存放在片內(nèi)大容量FLASHEEPROM，片內(nèi)RAM存放實時數(shù)據(jù)、程序中變量等，E2ROM內(nèi)存放定值。數(shù)據(jù)、地址總線不引出MCU，具有良好的抗干擾性能，而且Pl口、P2口可用來擴展并行接口的設(shè)備，如LCD和D/A轉(zhuǎn)換等。
配電變壓器的運行參數(shù)包括三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等。CS5460A是單相雙向芯片，它具有測量電流有效值、電壓有效值、瞬時電壓、瞬時電流、瞬時功率和計算能量的功能。
RESET是CS5460A的硬件復(fù)位引腳，給它一個低電平信號可以復(fù)位CS5460A，CS是CS5460A的片選引腳，用于是否選中CS5460A對其進行操作，CS5460A中的數(shù)據(jù)及命令字的輸入和輸出是通過SDI、SDO這2個管腳實現(xiàn)的，SCLK決定串行數(shù)據(jù)的速率，當(dāng)SCLK為上升沿時在SDI上的數(shù)據(jù)可以寫入，在SDO上的數(shù)據(jù)可以讀出。另外，CPU也可以通過INT、EOUT、EDIR讀出測得的參數(shù)值。INT是中斷輸出端口，當(dāng)該引腳為低電平時，說明結(jié)果寄存器已被更新，應(yīng)從中讀出數(shù)據(jù)。EDIR、EOUT是能量方向和能量輸出端口，能量方向指出能量的正負，能量輸出是與能量成正比的速率輸出。被測量的電壓和電流信號通過變壓和變流器接入IIN+、IIN-、UIN+、UIN-差分電流、電壓輸入管腳以供進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電源輸入由VREFIN給出。
由于同一模塊每次上線獲得的IP可能是不同的，因此一般情況下數(shù)據(jù)采集服務(wù)器無法主動對GPRS模塊進行定位。解決方法是數(shù)據(jù)采集服務(wù)器端使用靜態(tài)IP，并且事先將這一靜態(tài)IP寫入模塊中。
傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)鏈路層采用PPP協(xié)議，傳輸層采用面向連接的TCP協(xié)議。在GPRS網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸就是IP數(shù)據(jù)報通信過程，模塊向網(wǎng)關(guān)發(fā)送的PPP報文都會傳送到INTERNET網(wǎng)中相應(yīng)的地址，從而實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)和INTERNET網(wǎng)絡(luò)通過GPRS MODEM的透明傳送。
3 結(jié)束語
本文提出了基于GPRS的電力設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并初步完成了系統(tǒng)的整體設(shè)計。系統(tǒng)充分利用GPRS技術(shù)在遠程數(shù)據(jù)采集方面的優(yōu)勢，使得該系統(tǒng)具有較強的可擴展性、通用性和靈活性。提高了電力自動化程度，彌補了當(dāng)前電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷，為電網(wǎng)的正常運行提供了良好保障。