曾新平
摘 要:遠(yuǎn)程監(jiān)控是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。遠(yuǎn)程監(jiān)控的使用十分廣泛,而出于成本和效率的考慮,越來越多的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用了無線通訊方式。文章通過對(duì)幾種方式的分析比較,對(duì)不同的條件下,遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的無線通訊方式做出科學(xué)合理的選擇。
關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程監(jiān)控;無線通訊方式;無線電臺(tái);GSM
1 遠(yuǎn)程監(jiān)控概述
隨著我國改革開放的不斷深入,經(jīng)濟(jì)正在蓬勃發(fā)展,與此同時(shí),可持續(xù)發(fā)展的要求更加迫切。為適應(yīng)這一要求,一些供熱、供電、供水的企業(yè)逐漸采用集中供應(yīng)的方式,以保證資源的合理優(yōu)化配置。但是,企業(yè)集中供應(yīng)的合理發(fā)展,離不開強(qiáng)有力的監(jiān)控系統(tǒng)。由于用戶具有明顯的分散性特征,人力監(jiān)控需要耗費(fèi)大量的人力資源,且監(jiān)控的效果并不理想。因此,就需要遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用。遠(yuǎn)程監(jiān)控的重點(diǎn)是“監(jiān)”和“控”,即監(jiān)管和控制。通過對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控工程的實(shí)施,完成對(duì)項(xiàng)目的監(jiān)控和管理工作。無線通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)是遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ),通過互聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的操作,比如:開機(jī)、關(guān)機(jī)、重啟、資料備份等等。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控操作的前提條件是“監(jiān)”,也就是說遠(yuǎn)程監(jiān)控必須要通過一定的網(wǎng)絡(luò)通訊對(duì)象構(gòu)成操作平臺(tái)進(jìn)行操作。遠(yuǎn)程監(jiān)控包括客戶端的監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控兩個(gè)層面。
2 無線通訊概念
無線通訊是通過客戶端、信號(hào)塔、終端等基本框架結(jié)構(gòu)傳遞信息,而并不需要傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸線路。無線通訊利用了無線電信號(hào)可以在空間內(nèi)自由傳播的特性,發(fā)展速度很快,并且應(yīng)用的范圍比較廣。
3 幾種無線通訊方式介紹
由于遠(yuǎn)程監(jiān)控的縣城監(jiān)控點(diǎn)的分布不集中,有一些還分布在比較偏遠(yuǎn)的地方,具有明顯的分散特點(diǎn)。因此,通訊方式的選擇方面應(yīng)該考慮到可靠性,并結(jié)合自身的發(fā)展情況,選擇技術(shù)先進(jìn)且成本相對(duì)較低的無線通訊方式。
3.1 無線電臺(tái)
目前,無線數(shù)傳電臺(tái)是常用的遠(yuǎn)距離通信方式之一。它結(jié)合發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的設(shè)備,具有接受和發(fā)射信息的雙重功能。無線電臺(tái)的天線需要在距離地面大約30千米或以上的距離建設(shè)。無線電臺(tái)建設(shè)專網(wǎng)時(shí)需申請(qǐng)專用頻點(diǎn),所需費(fèi)用大約在三千元到四千元之間。
3.1.1 無線電臺(tái)的應(yīng)用范圍
無線電臺(tái)的用用范圍主要在以下三個(gè)方面:第一是廣播、交通新聞等節(jié)目的播報(bào);第二是在工業(yè)方面,用于信息的傳遞和無線視頻監(jiān)控等,具有較為成熟的節(jié)點(diǎn)性;第三是在雷達(dá)、電子干擾等軍事無線技術(shù)中的應(yīng)用,具有較高的干擾性以及高強(qiáng)的隱秘性。這方面的無線電臺(tái)應(yīng)用終端較多,且節(jié)點(diǎn)性比較強(qiáng)。
3.1.2 無線電臺(tái)應(yīng)用存在的問題
雖然無線電臺(tái)的應(yīng)用十分廣泛,但是,其中存在的問題也比較突出。首先,無線電臺(tái)具有自身的局限性。無線電臺(tái)一般要求建設(shè)在遠(yuǎn)離高大建筑物的地方,但是隨著城市的不斷發(fā)展,高大建筑物隨處可見,滿足電臺(tái)建設(shè)要求的空曠地帶很少。其次,自然現(xiàn)象對(duì)無線電臺(tái)的影響比較大,如風(fēng)、雨、雷電等。這就需要加強(qiáng)對(duì)電臺(tái)的巡邏檢修工作,工作量和工作難度都比較大。目前,電臺(tái)的檢修主要是靠人工完成的,這就需要耗費(fèi)大量的人工成本和維修費(fèi)用。另外,無線電臺(tái)具有較大的體積和較高的發(fā)射功率,會(huì)對(duì)儀表的運(yùn)行造成一定程度的干擾。再次,隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高,無線電信號(hào)的污染問題也逐漸得到重視。為了加強(qiáng)對(duì)電磁污染的治理工作,國家對(duì)無線電頻次信號(hào)等進(jìn)行了限制,已不是企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和采集的最好方式。
3.2 GSM系統(tǒng)
GSM是GlobalSystemforMobileCommunication的簡稱,即全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。在基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通訊體制中,它是目前比較完善的一種,也是全球應(yīng)用最為廣泛的一種。主要提供語音、短信息、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)的能力比較強(qiáng)大,已經(jīng)在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游,為客戶節(jié)省了一大筆建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用,解決了傳統(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)成本大、維護(hù)費(fèi)用高的問題。不同于傳統(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng),GSM并不限制用戶的數(shù)量,且覆蓋的范圍更廣。另外,全球移動(dòng)通信系統(tǒng)可以雙向傳輸數(shù)據(jù),性能比較穩(wěn)定。對(duì)比之下,全球移動(dòng)通信系統(tǒng)在成本、維護(hù)、覆蓋范圍、用戶量限制和穩(wěn)定性等多個(gè)方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì),為遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信提供了優(yōu)質(zhì)的平臺(tái)。這一系統(tǒng)主要由以下四部分構(gòu)成:
3.2.1 移動(dòng)臺(tái)。移動(dòng)臺(tái)是GSM系統(tǒng)的用戶所使用的終端設(shè)備,隨著用戶需求的提高,逐漸向小型、便捷的方向發(fā)展,并在市場上占據(jù)較大份額。
3.2.2 基站子系統(tǒng)BBS。它主要負(fù)責(zé)移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)中心的鏈接,并對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配管理。BBS是與無線蜂窩的聯(lián)系最為密切的子系統(tǒng)。主要功能是完成用戶之間的通訊,以及在用戶信息和系統(tǒng)信號(hào)的傳遞。其運(yùn)作需要OSS系統(tǒng)的支持。
3.2.3 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS。這一系統(tǒng)具有交換功能,可以在GSM系統(tǒng)的用戶之間以及GSM用戶與其他用戶之間架起通訊的橋梁,對(duì)他們之間的交互通信活動(dòng)進(jìn)行管理。另外,還具有數(shù)據(jù)庫功能,對(duì)用戶數(shù)據(jù)、移動(dòng)或安全信息數(shù)據(jù)等內(nèi)容進(jìn)行有效管理。
3.2.4 操作支持子系統(tǒng)OSS。這一系統(tǒng)的主要工作就是對(duì)移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)用戶進(jìn)行管理,為移動(dòng)通信提供支持,另外還有網(wǎng)絡(luò)支持和維護(hù)的功能。
4 通訊方式的比較選擇
在對(duì)無線電臺(tái)和GSM兩大方案進(jìn)行具體分析的基礎(chǔ)上,把二者的利弊進(jìn)行比較,并對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控做出合理的通訊方式選擇。
通過以上對(duì)比分析不難看出,傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái)更加適合50千米以內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸,適合數(shù)據(jù)量大的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。但是,由于節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)、架構(gòu)室外天線、定期維護(hù)等增加了成本,且易受自然環(huán)境的影響。所以這種通訊方式適合城市的公共系統(tǒng),同樣也適用于壓力監(jiān)測系統(tǒng)。而全球移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋的范圍大,具有較強(qiáng)的抗干擾能力以及較高的可靠性,適合較大區(qū)域的對(duì)時(shí)間和速率要求不高的數(shù)據(jù)傳輸。另外,這一系統(tǒng)的成本低,用戶只需支付較少數(shù)額的使用費(fèi)和通信費(fèi)即可享受服務(wù),比較適用于水位監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
5 小結(jié)
遠(yuǎn)程監(jiān)控的使用大大降低了工作人員的工作強(qiáng)度,并提高了監(jiān)控工作的安全性和可靠性。而遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果也受到無線通訊方式的直接影響。在對(duì)幾種通訊方式的成本、應(yīng)用條件、數(shù)據(jù)傳輸范圍和數(shù)據(jù)傳輸量等方面的內(nèi)容進(jìn)行綜合對(duì)比,分析出在不同遠(yuǎn)程監(jiān)控要求之下,選擇相應(yīng)的無線通訊方式。
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