前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的数据通信的含义主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】地空数据链 民航业 地空数据通信系统 应用 展望
近些年来,随着人民生活水平的日益提高以及的新技术的运用,民航业进入了一个快速发展的时期。节节攀升的业务量不仅为民航企业带来巨大的利润,同时也对民航的通信水平提出了更高的要求。传统的民航通信采用的是高频(HF)、甚高频(VHF)的电磁波进行语音通信,但是,采用电磁波通信的方式,不仅面临频道拥挤的压力,同时也容易受到其他通信系统的信号干扰。面对越来越大的通信容量,传统的通信方式已经无法满足信道容量、误码率、信道延时等各方面的要求,因此,也就无法为飞行的准时性和安全性提供保障。地空数据通信系统由此应运而生,并以其容量大、误码低、延迟小、可靠性高的特点成为民航业关注的焦点。
一、地空数据链含义
地空数据链,实质上是一个通信信息管理系统,其采用无线网络的通信方式与协议,完成地面管理系统以及飞行器间的数据交互。飞行器与地面管理系统间采用的是无线的传输方式,采用微波作为传输煤质,通常应用模式的包括高频、甚高频、SATCOM以及SSR的S模式。通过地空数据链信息管理系统,可以有效的将飞行器信息和地面信息联系到一起,提供更为及时安全的飞行信息,同时,可以大大的提高民航公司的运营效率,提升公司效益。
二、地空数据链的分类
从地空数据链采用的数据链传输媒介的角度,可以将地空数据链分为如下几种:
(一)高频(VF)数据链。高频波在传输过程中,因为可以超视距传输,所以覆盖范围相对较广,但是,超视距的传输特性也使得高频波传输延时大、干扰强,因此传输的实时性以及可靠性较差。
(二)甚高频(VHF)数据链。甚高频的电磁波传输可靠性较高,且因其直线传播特性导致其有时延小,速率高的优点,同时,采用专属频段的高频波建设地空数据链投资小,且容易扩展。但是,由于VHF是视距传播,因此传播范围有限,因此造成地空数据链的覆盖范围小,需要在航线全程布放大量站点才恩给你实现全程覆盖,工程规模比较庞大。目前,甚高频数据链仍然是地空数据链通信采用的主要手段。
(三)卫星通信数据链。通过卫星通信服务提供商提供的数据通信服务,实现地空数据链。
(四)SSR的S 模式数据链。SSR为二次监视雷达,SSR的S 模式也可以作为地空数据链通信手段,但应用不如其他几种模式广泛。
三、我国民航地空数据通信系统的发展
在我国,民航地空数据通信系统的发展可以分为如下四个部分。
(一)基础网络等设施。要实现地空通信,首先需是要搭建一张基础网络。就我国来说,截止到07年底,全国已经完成87个远端地面站(ACARS)的建设,同时包括对76个机场的地面覆盖,实现了对全国绝大部分航空线路的全程覆盖。与此同时,我国也一直寻求国际合作,并与泰国AEROTHA以及美国ARINC共同建设了GLOBALINK/ASIA 服务体系,旨在为全亚洲的航空公司提供一流的地空数据通信服务以及一体化的解决方案。
(二)网络运行、管理、控制。在基础网络建设之上,必须同步建设网络相关的运行、管理、控制体系,用以维持系统保持一个稳定的运行状态,并提高系统的安全可靠性。
(三)人员培训。地空数据通信系统是一个复杂的系统,且更新升级速度块,因此要保持操作和维护人员在技术只是和管理水平上不断学习和补充。可以通过定期的举办培训课程来解决。
(四)服务系统。地空数据链系统由机载系统(包括软硬件系统),地空数据通信网络,地面系统组成。地面系统通过地空数据通信网络与机载系统进行信息数据交换。除了运行控制系统以外,需要建设其他的服务系统,比如气象资料上传系统,为每个服务的机场提供实时的气象数据。
四、数据链系统在民航中的应用
数据链系统在民航中,可以提供多种多样的服务,主要包括如下几个方面:
(一)PDC(飞机起飞前放行)服务。PDC的全称为“Pre-Departure Clearance”,即飞机起飞前放行的服务。前提是飞行器具备相关的软硬件设备,便可以借助地空数据链实现飞机的放行。相较于传统的语音放行,地空数据链的通信方式速度快,效率高,同时可以大大降低机务人员的劳动强度。
(二)CPDLC(管制员、飞行员数据链通信)服务。CPDLC的全称为“Controller Pilot Data Link Communication”,即管制飞行员数据链通信服务。通过在飞行器上加载相应的软硬件设备,可以实现管制员Controller与飞行员Pilot的信息交互,通过在地空数据链上承载CPDLC服务,可以有效地减轻管制员Controller与飞行员Pilot的工作负荷,同时也避免出现人为的“语义误读”的问题。
(三)ADS(自动相关监视)服务。ADS全称为“Automatic Dependence Surveillance”,即自动相关监视服务。在地空数据链系统上加载这项服务,飞行器可以向ATC传输位置信息以及其他相关信息,并且可以把这些信息转换成雷达信息显示在雷达界面上,实现对飞行器的自动监视。
五、未来展望
地空数据链未来的发展有两个方向:
(一)下一代地空数据通信系统。地空数据链系统本质上还是通信系统,可以通过OSI7层结构来分析。目前,在地空数据链系统的数据链路标准的协议中,VDL Mode 2被广泛看好。VDL Mode 2协议在兼容性方面,以及对ATN 网络的结合度方面都有着其他协议无法比拟的优势,同时,因其采用了ICAO 的标准以及可靠的面向连接的传输层协议,在传输速率和误码率方面有了更大的改善。
(二)航空电信网。Aeronautical Telecommunication Network,即ATN,是新一代的航空电信网络。ATN作为新航行系统的重要组成部分,是全球地空一体化的航空专用网络,具备完善的系统安全机制以及高的可靠性保证,可为民航业提供高质量的航空通信服务。在未来的过程中,航空电信网将进一步建设和完善,并进一步将现有航空通信系统联系到一起。
参考文献:
关键词:数据通信;原理;分类
数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。
一、通信系统传输手段
电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。
微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。
光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。
二、数据通信的构成原理
数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。
三、数据通信的分类
数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。
分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储――转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。
帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。
四、网络及其协议
计算机网络
关键词:ATM;IP;数据分析;交换技术
中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 02-0015-01
数据通信是以“数据”业务为主的一种通信系统,数据是预先约定好的具有含义的数字以及字母和符号等。计算机的发展,数据通信应运而生,实现了计算机与计算机之间的传递。电信技术的发展,使其数据交换的技术也随之出现。
交换即转接,是交换通信网中不可缺少的技术。交换是指按照某种方式对传输线路的资源进行分配,交换技术主要包含了报文的交换、分组的交换、线路的交换以及分组的交换等几个方面。
目前的宽带数据通信网出现了两种不同的技术,即IP与ATM,IP的网络核心节点为太位路电器;ATM的网络核心节点为ATM交换机,其目的为了实现信元的高速交换。
一、目前数据通信的几种交换方式
(一)电路交换:能为任意一个入网的用户提供一条临时使用的物理信道,这种方式被称为电路交换,是由通路的各节点内部早空间上完成的信道接续而形成。这条物理信道始终被用于信息的传输,因此不允许被用于其他的计算机。
(二)分组交换:分组交换,同时也被称作为包交换。它的主要作用是将用户发来的数据分割成相同长度的数据包,因此被称为打包或者分组。分组交换是指在每个数据包前面加一个分组头,作为将发往何处的地址标志,然后分组交换机会根据不同的地址标志对其转发到目的地。
(三)报文交换:报文交换,同时也被称为信息交换方式。报文交换是将用户之间不直接存在的信息进行接收以及发送的特殊物理信道。同时还将用户正在进行交换的报文进行存储,当输出电路出现空闲的情况时,再将报文发送到需要接收的交换机。
二、DDN
(一)DDN的工作方式:DDN作为高质量、高宽带的数字数据通信网,数字信道为信息传输的主要信道,因此不具有交换的功能。用户的数据信息应该根据之前约定好的协议,采用同步转移的模式对数字进行分复用的技术,所以必须在固定的时间内对通信宽带和速率传输进行事先设定。
(二)DDN提供的业务:DDN网作为全透明的网络,因此可以为分组交换网和互联网提供中继电路;不仅可以对一点对提供多量的业务;同时还可提供图像、G3传真以及语音和智能等多种业务来满足用户的要求。
三、FR
(一)FR的工作方式:FR的主要任务是将在原来的交换基础上进行分组交换做出相对简化数据传输新技术。它在OSI第二层主要采用简化的方式进行数据的传送和交换。因为FR仅完成OSI的物理层与核心层的功能,将控制流量以及纠错等任务留给终端来完成,因此不仅使节点机之间的协议简化,同时还提高了传送的效率。
(二)FR的特点:1.传输效率高。2.产生的费用低。3.兼容性好以及组网的功能性强。4.网络资源的使用率高。
(三)FR提供的业务:FR主要使用的面向连接交换技术,虽然能够提供需要交换的PVC和SVC,但目前只能采用交换虚电路的方式。
四、IP
(一)IP的工作方式:IP交换是一种高效的IPoverATM技术,同时也被称为三层交换技术。简单来讲,三层交换技术即“二层交换技术加上路由转发技术。”IP只对数据流中的第一个数据包进行路由地址的处理,由路由转发,继而按照已经计算好的路由在ATM网建立虚电路VC。这样的处理方式使数据包在今后不用经过路由器,可以直接沿着VC的方式进行传输,提高传输的效率。
(二)IP的交换的特点:1.因为彼此之间不存在连接建立时延,因此IP在进行交换的时候不需要事先建立通信线路,可以随时将信息发送出去。2.通信的双方可以不使用固定的通信线路,因此,提高了对通信线路的使用率。
(三)IP提供的业务:适合多种业务的环境,目前主要使用于宽带以及IP骨干的传输。
五、X.25
(一)X.25的工作方式:X.25的交换方式主要体现在传统储存转发方式的基础上,进而发展的一种新型交换方式。X.25的主要工作是将用户发送的数据进行分割,每个分割后的分组都有一个分组头,而分组头的主要目的是为了指明将要发往的地址,最后按照地址的排列顺序挨个进行交换网的发送。
(二)X.25的特点:因为X.25的交换动态主要为分配线路资源和传输的效率高,因此能为不同种类的终端提供互通的便捷。其具体内容如下:1.交织传输。2.统计时分可复用:采用动态的方式对线路资源进行分配。3.逻辑信道:在分组的交换方式中,每条逻辑信道在一次呼叫过程中都有相应的逻辑信道号。因此被用于用户的区分。4.虚电路:虚电路是根据报文的需要,以及占用多个时隙相应的缓冲空间而来的,因此,进行呼叫时不需要建立固定的物理通道。5.分组多路的通信:因为每个分组都有控制信息,所以分组型的终端可以做到与多个用户终端同时通信。
(三)X.25提供的业务:分组交换可以提供永久虚电路,同时还能开发以及提供增值的数据业务。
六、ATM
(一)ATM的工作方式:ATM的转移模式是立于电路交换和分组交换的基础上,主要目的是将数据分解成固定长度53B的信息,目前将这样的分组叫做信元。而ATM主要以信元为单位进行复接、交换等工作。复用的时候只要具备信元就可以进行信息的发送工作。
(二)ATM的特点:1.不仅可以建立虚电路来进行数据的传输,同时支持无连接的业务。2.因为采用的数据包属于固定长度的模式,因此有利于宽带的交换。3.采用异步术同时能够采用服用技术。4.ATM技术使其协议以及网络功能得到简化。
(三)ATM提供的业务:ATM常用于局域网互联、互联网以及虚拟局域网,还可用于电视领域。其主要优点在使用的过程中可以提高速度。
智能候车牌让你早一步看到公交车
在车站翘首企盼公交车是很多人都讨厌的事。如果能提前看到公交车在路上的具置和满座程度。肯定会受到热烈欢迎。这不是一个实验室里正在测试的计划,很多欧美国家都已经使用了数字化的站牌,在我国也有不少城市已经开始测试这样的站牌。在不久的将来,我们也可以在上海看到这些设备。
上海交通投资信息科技有限公司正在为公交站点智能化显示屏进行紧张的测试工作。这个站牌乍一看和传统的站牌造型几乎一样,区别不过是在路线名称和发车起止时间之间增加了一个LED显示屏和每个车站名下面多出来的小指示灯。而玄机也正是在这两个部件上。
站名下面的指示灯当有车辆经过的时候会亮起,例如当下的车站是灵石路站,通过下面的指示灯你可看到整个46路的运行路线上目前有两辆车,其中一辆在闸北公园站。另一辆则在延长路站。这些指示灯的大小和闪烁时的颜色都不一样,方便大家辨认。而在上方的小型LED显示屏上则会显示和当前站最近的那辆车的满座程度。下方的LED显示屏则会滚动播放一些信息。
想象一下,今后不用再在车站伸长了脖子焦急地等车,而是可以利用后车到来的间隙逛一会儿商店,该是怎样的惬意。
变革:应用无线网络数据通信技术
公司技术研发部的方标新先生介绍,这种站牌主要使用的技术有三种:APC客流自动计数系统、车辆无线定位系统和无线网络数据通信技术。
车辆无线定位系统是一种车辆通用定位技术,目的是记录和定位公交车辆当前时间上所在位置。并且通过无线网络数据通信技术传输到数据中心,然后分别发送到每个站牌上。客流自动计数系统则是用来统计客流数,通过摄像头拍摄客流情况并且由相应的系统进行统计,站牌上的满座程度就是通过这个系统统计的。所有这些数据都依赖于目前成熟的无线网络数据通信技术。可以选择中国联通CDMA、中国移动GPRS或者任何一种能够传输数字信息的成熟网络。
这几项技术都安全、稳定、造价便宜以及节能。目前上海市交通局正在试验以ZigBee技术来解决车辆无线定位系统和无线网络数据通信技术。这是一种在蓝牙技术上开发的蜂窝状网络,使用的免费频段不和目前任何的通信频段冲突。因此不用担心手机等移动通信设备会对ZigBee的信息传送造成干扰。并且使用ZigBee的成本很低:一个ZigBee机站的成本仅为1000元左右。传输设备的价格也比GPRS和CDMA便宜。方标新还说,目前他们有一项改进正在进行,就是把满座程度通过五个不同等级的颜色显示出来,这样智能站牌上方LED显示屏也用不着了,可以进一步降低成本。
在能源的使用上,因为不可能额外为站牌架设电线。站牌使用了太阳能供电。在站牌的顶部安装太阳能电池,多余的电能则会储存到蓄电池里。一般春季比较晴朗的日子一天的日照强度就可以维持使用。并且同时在蓄电池里储存可供15天左右使用的电能。也就是说在上海这样一年中阴雨气候比较多的城市也可以保证日常使用。
这则消息看似与生意无关,但当你站在他们的角度,去思考人们等候公交车时的心态和由此提出的改进设想时,你还能不佩服他们的智慧吗?发达的网络技术嫁接到站牌上,就使普通的站牌发生了跨越式的飞跃。同样的思维程序,应用到你的生意上,或许也会有同样令人振奋的结果。
企业运营新趋势:内部管理搬上互联网
将企业内部管理搬上互联网听上去有点像天方夜谭,不过近来,国内众多软件企业都动起了互联网的脑筋。
金算盘董事长杨春说,任何行业都离不开互联网,所以管理软件与电子商务的融合一定是未来的趋势。用友软件已经把移动电子商务作为下一个十年战略布局的重点之一。而金蝶未等其互联网平台友商网正式推出,就迫不及待宣布进军电子商务市场并了“全程电子商务”战略。国内另一家管理软件企业速达已于2006年建立了“大商圈”网站。迈出了进入互联网领域的第一步。
其实,金算盘在2006年7月就了国内第一个面向中小企业用户,融合EPR软件和电子商务应用的全程电子商务平台。并率先通过软件服务化模式向用户提供包括金算盘eEPR软件、供应链协同、网上贸易、网络营销在内的一站式服务。
因为中小企业的信息化需求更注重如何应对外部环境的变化,所以企业希望电子商务平台与企业内部管理系统相连接。以打通内部管理和外部业务系统之间的隔断。
金算盘从2004年就开始着手研究和规划将EPR软件与电子商务打通。2006年7月正式对外了国内第一个将企业管理、供应链协同和电子商务融合在一起的全程电子商务平台。其重要的三个组织部分互为犄角形成有力支撑,打通了企业内外部业务流程环节。将上游供应商、企业、客户全程连接成闭环,促使企业实现低成本管理高效率运转。获得更多商机和利润。实现跨越发展。
金算盘副总裁张志鹏表示,目前中小企业所需要的管理软件不再是传统的EPR软件,而是eEPR软件。这个小写e代表了两层含义:一是支持电子商务。随着互联网的普及,管理软件支持电子商务已经成为一个必然的发展趋势;二是扩展的,就是要将管理对象从单个企业扩展到企业及其上下游合作伙伴,将管理范畴从企业内部业务流程扩展到交易前、中、后的各个环节。随着贸易全球化的深入,企业之间的竞争已经转向供应链之间的竞争,中小企业只有更有效地整合上下游资源,把供应链伙伴纳入自己的竞争能力之中才能够摆脱日趋严重的同质化竞争。
业内专家指出,EPR软件在线服务要想真正实现全面落地至少还有三年左右的时间,以及数千万元左右的投入。技术、资金、服务是三道关口。
五大网络推广方式优与劣
百度
产品和联合类似,优势在内容关联定向上做的不错,主要的市场份额集中在北京。北方市场的开发已经相对成熟。其主要与新闻站点合作,公关实力也较强。
招商信息及行业门户:
28商机在线、3158与门户招商频道、中国服装网、中国汽车网等,这些招商信息及行业门户主要适合铺设渠道设经销商的企业。这种广告对于中小企业来说最好选择流量较大,流量比较稳定的行业站点和合适的时间进行投放。
关键词:通信技术;现代通信技术
一、 通信技术的概述
所谓通信,最简单的理解,也是最基本的理解,就是人与人沟通的方法,无论是电话,还是网络,解决的最基本的问题,实际还是人与人的沟通,而现代通信技术,就是随着科技的不断发展,如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式,让人与人的沟通变得更为便捷,有效。通信技术和通信产业都是20世纪80年代以来发展最快的领域之一,不论是在国际还是在国内都是如此,这是人类进入信息社会的重要标志之一,通信就是互通信息,从这个意义上来说,通信在远古的时代就已存在,人之间的对话是通信,用手势表达情绪也可算是通信,以后用烽火传递战事情况是通信,快马与驿站传送文件当然也可是通信,而现代的通信则一般是指电信,国际上称为远程通信。
二、先进的通信技术是通信产业得以生存和发展的根本
1、交换技术。随着业务从话音向数据的转移,从传统的电路交换技术逐步转向分组交换技术和软交换技术,特别是无连接IP技术为基础的整个电信新框架将是一个发展趋势。 2、传送技术。WDM技术的出现和发展为电信网提供了巨大的容量和低廉的传输成本,有力地支撑了上层业务和应用的发展。
3、接入技术。接入网已经成为全网带宽的最后瓶颈,接入网的宽带化和IP 化将成为本世纪初接入网发展的主要趋势。
4、无线技术。在宽带业务需求不断增长的情况下,无线传输作为个人通信的重要手段,其矛盾显得十分突出。
三、现代通信技术
纵观通信的发展,可分为以下三个阶段:第一阶段是语言和文字通信阶段,在这一阶段,其通信方式简单且内容单一;第二阶段是电通信阶段;第三阶段是电子信息通信阶段,从总体上看,通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术,其中的通信系统就是指点对点通所需的全部设施,而通信网则是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施,然而现代的主要通信技术则有数字通信技术,程控交换技术,信息传输技术,通信网络技术,数据通信与数据网,ISDN与ATM技术,宽带IP技术,接入网与接入技术。
1、数字通信。即传输数字信号的通信,是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的心愿编码成为数字信号,终端发出的数字信号,再经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号,然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上,在传输到对段,经过相反的变换最终传送到信宿,数字通信以其抗干扰能力强、便于存储、处理和交换等特点,已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础,被广泛应用于现代通信网的各种通信系统。
2、程控交换技术。即是指人们用专门的电子计算机根据需要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换,程控交换最初是由电话交换技术发展而来,由当初电话交换的人工转接,自动转接、电子转接、程控转接技术,到后来,由于通信业务范围的不断扩大,交换的技术已经不仅仅用于电话交换,还能实现传真,数据,图像通信等交换,程控数字交换机处理速度快,体积小,容量大,灵活性强,服务功能多,便于改变交换机功能,便于建设智能网,能向用户提供更多,更方便的电话服务,所以随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移,交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向基于分组的数据交换和宽带交换,以及适应下一代网络基于IP的业务综合特点的软交换方向发展。
3、信息传输技术。主要包括光纤通信,数字微波通信,卫星通信,移动通信以及图像通信。所谓光纤就是以光波为载频,以光导纤维为传输介质的一种通信方式,其主要特点是频带宽,比常用微波频率高104~105倍,损耗低,中继距离长,具有抗电磁干扰能力,而且线经细,重量轻,还有耐腐蚀,不怕高温等优点;所谓数字微波中继通信,就是指利用波长为1m~1mm范围内的电磁波通过中继站传输信号的一种通信方式,其主要特点为信号可以“再生”,便于数字程控交换机的连接,便于采用大规模集成电路,且保密性好,数字微波系统占用频带较宽等,因此,虽然数字微波通信只有二十多年的历史,却与光纤通信,卫星通信一起被国际公认为最有发展前途的三大传输手段;所谓卫星通信,简单而言就是地球上的无线电通信展之间利用人在地球卫星作中继站而进行的通信,其主要特点是:通信距离远,而投资费用和通信距离无关,且工作频带宽,通信容量大,所以能适用于多种业务的传输,通信线路稳定可靠,通信质量高等优点;所谓移动通信,正是因为其具有信息交流灵活,经济效益明显等优势,也得到了迅速的发展,所谓移动通信,就是在运动中实现的通信,其最大的优点就是可以在移动的时候进行通信,方便,灵活,移动通信系统主要有数字移动通信系统(GSM),码多分址蜂窝移动通信系统(CDMA)。
4、对于通信网,主要分为电话网,支撑网和智能网。
5、在通信领域,信息一般可以分为话音,数据和图像三大类型,而数据则是具有某种含义的数字信号的组合,如字母,数字和符号等,在传输时,这些字母、数字和符号用离散的数字信号逐一表达出来,数据通信就是将这样的数据信号夹道数据传输信道上传输,待到达接收地点后再正确地恢复出原始发送的数据信息的一种通信方式,其主要特点是:人―机或机―机通信,计算机直接参与通信是数据通信的重要特征,传输的准确性和可靠性要求高,传输速率高,通信持续时间差异大等,而数据通信网则是一个由分布在各地数据终端设备,数据交换设备和数据传输链路所构成的网络,在通信协议的支持下完成数据终端之间的数据传输与数据交换。
6、数据网是计算机技术与近代通信技术发展相结合的产物,它是信息采集,传送,存储及处理融为一体,并朝着更高级的综合体发展,纵观通信技术的发展,虽然只有短短的一百多年的历史,却发生了翻天覆地的变化,由当初的人工转接到后来的电路转接、程控交换,分组交换,还有可以作为未来分组化核心网用的ATM交换机,IP路由器,由单一的固定电话到卫星电话,移动电话,IP电话等等,以及由通信和计算机结合的各种其他业务,第三代通信技术的即将上市,以及以后的第四代通信,随着通信技术的发展,人类社会已经逐渐步入信息化的社会。
结语
综上所述,随着通信技术的发展和通信业的普及,对通信人才的需求日益增加,所以我们一定要掌握最新的通信技术,在工作中不断的学习,不断的探讨,只有这样,才能真正的做好、做精自己的本职工作。
参考文献
【关键词】 无线通信技术 消防通信系统 应用
引言:近年来我国无线通信技术得到飞速的发展,并且逐渐广泛的应用在消防通信系统中,消防工作对通信系统的需求也促进了无线通信技术的应用。无线通信中包括微波通信以及卫星通信,并且无线通信还具有频带宽和容量大的优点,给消防工作提供便利。近些年来无线通信技术已经成为消防通信领域中广泛应用的技术手段,极大的促进了消防通信系统的进步和发展。无线通信技术的用能够提升消防通信中网络的建设水平,有利于构建专业消防通信系统和独立消防通信系统,实现消防工作效率的提高,促进消防通信预警信号的反馈功能发展。
一、无线通信的含义
无线通信包含的内容非常广泛,并且也有较多中的存在方式。其中包括微波通信、短波通信移动数据通信和卫星通讯等。微波通信是以微波为载波的无线通信技术。微波一般情况下都在1M~1MM之间,频率范围为300MHz~300GHz。由此可见微波通信具有频率高和波段宽的特点。频带宽的优势能够有效的保证可以构建文字、图片、语言等大量传输的系统,以此来利用短波通信实现信息的采集、传输、交流、检测等过程,最重要的是微波通信在通信质量和稳定性上占有优势,但是成本较低,施工过程快,能够有效的节省维护费用等。短波通信是波长在40M~10M的无线通信方式,频率为6MHz~30MHz。并且它要通过电离层反射才能够到达通信设备,通信距离较远,属于远程通信的重要手段。但是由于电离层的影响会导致出现信号差的现象。移动通信技术系统是运用3G、4G、GPRS等公众无线通信组成的无线移动数据的通信系统,通过各种数据与消防专用服务器进行连接,以此来实现信息的保存和记录功能等。
二、消防通信系统中存在的问题
2.1消防通信系统应用范围不够大
随着我国社会经济水平的不断发展,导致我国城乡中的建筑和道路的发展更加多样化。并且随着城市化进程的加快,各种高楼和建筑的出现导致我国消防通信系统不能够全面覆盖,大多数地方的通信覆盖率都非常低下。并且由于消防通信系统中存在许多信息缺失的现象,这就导致在火灾事故发生时不能够实现实时沟通,对消防救援工作的开展具有消极的影响。
2.2通信技术手段少,比较单一
目前无线通信技术已经在消防通信系统中实现大范围的应用,但是由于没有广泛的普及和发展,这就导致了通信技术方式的单一化。这一时期我国大部分中小城市的消防队对无线通信技术没有准确的认识,并且也缺少相关的经验。最主要的原因在于大部分的消防通信系统系统的自身功能存在缺陷,这样就会阻碍无线通信技术的发展,导致相应的问题得不到有效的解决。
2.3事故现场对通信技术的影响大
一般情况下火灾事故救援此案长都是浓烟以及高温环境,并且多数存于网络信息不通畅、通信设备遭到破坏的地方,这样会影响无线通信技术的稳定性,导致信号受到影响。如果消防通信系统中没有无线通信技术的应用,对工作效率和现场救援工作造成影响。火灾现场影响通信的情况下,对前方救援队员的安全也会造成影响。
三、无线通信技术在消防通信系统中的应用
1、应用在消防工作现场。可以通过微波通信、卫星通信、短波通信以及移动数据通信的方式,实现全范围内消防通信系统的覆盖,并且结合无线性技术实现高效率的传播。无线通信技术在消防现场的应用,能够保证消防计划完善、灾情控制的顺利进行,同时有效的提升工作水平。
2、实现消防信号迅速反映。消防预警水平的提升需要通过消防信号的及时反馈来体现,近年来无线通信技术的应用和普及,有效的提升了消防通信系统中消防反应机制的效率和水平,提高了预警作用。在火警被发现后可以通过准确及时的信息反馈来保证报警系统和消防控制系统的顺利工作。消防信号反馈可以通过通信线路和工作人员的设置,以此来保证无线通信装置和消防控制处理得到积极的沟通。
四、总结
综上所诉,社会水平的提升给消防通信系统提出了更高的要求,面对无线通信技术的发展,要充分的利用和把握,以此来保证消防工作的顺利进行。要实现无线通信技术在消防通信系统的创新发展,逐渐实现我国消防工作水平的提升,保护我国国民的生命财产安全,促进社会稳定发展。
参 考 文 献
[1]赵鑫. 无线通信技术在消防通信系统中的应用发展[J]. 中国新通信,2013,23:68-69.
【关键词】CAN汽车车载网络
CAN(Controller Area Network)控制器局域网是德国Bosch公司在20世纪80年代为了解决汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通信方式,非常适合汽车对数据实时性和可靠性的要求。目前,它实际上已成为汽车车载网络系统的主流标准。
CAN总线采用了许多新技术和独特的设计,与一般的通信总线相比有突出的可靠性。其主要特点如下:
(1)CAN为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息而不分主从,通信方式比较灵活。
(2)CAN网络上节点信息以报文标识符划分优先等级以满足不同的实时要求。
(3)CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动退出发送,而优先级最高的节点可不受影响地继续传输数据,从而大大节省了总线冲突仲裁的时间。
(4)CAN总线只需要通过报文滤波即可以实现点对点、一点对多点以及全局广播等几种方式传送接收数据。
(5)CAN总线采用短帧结构(每帧八个字节),传输时间短,受干扰概率小,有极好检错性。
(6)CAN的每一帧信息都有CRC检验及其他检错措施,保证数据出错率极低。
(7)CAN的通信距离最远可达到10km;通信速率可达1MB/S。
(8)CAN上的节点主要取决于总线驱动电路,目前可达110个;报文标识符可达2032种(CAB2。0A),而扩展(CAN2。0B)的报文标识符几乎不受限制。
(9)CAN通信介质可以为双绞线,同轴电缆或光纤,选择灵活。
(10)CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭功能,以使总线上其他节点的操作不受影响到。
CAN总线采用了载波侦听多路访问/冲突检测机制(CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access will Collision Detect)实现总访问。利用CAN访问总线,可对总线上信号进行检测,只有当总线处于空闲状态时才允许发送。利用这种方法,可能允许多个节点挂接到同一个网络上。当检测到一个冲突时,所有节点重新回到“监听”总线状态,直到该冲突时间过后才开始发送。在总线超载的情况下,这种技术可能会造成发送信号延迟。
为了避免发送信号时延,可利用CSMA/CD方式访问总线。当总线上有两个节点同时发送时,必须通过非破坏性的逐位仲裁方法来使有最高优先权的报文优先发送。在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。CAN总线状态取决于二进制数“0”而不是“1”,所以ID号越小,则该报文拥有的优先权越高,因此一个为全“0”标识符的报文具有总线上的最高优先权。当发现总线空闲后,如果存在两个以上的总线节点同时开始发送数据,可利用CSMA/CD以及非破坏性的逐位仲裁方法来避免消息冲突。每个节点发送它的消息标识符位,同时监测总线电平。
CAN总线中还采用多种抗干扰措施以减少消息帧在传送过程中的出错,位填充技术是其中很重要的一种技术。在CAN中的消息帧中,帧起始、仲裁场、控制场、数据场和CRC序列帧段均以位填充方法进行编码。数据帧或远程帧的其余位场(CRC界定符、ACK场和帧结束)为固定形式,不进行位填充。当发送器在发送位流中检测 到5个极性相同的连续位时,它在实际发送时,自动插入一个补码位。
CAN技术应用的推广,要求通信协议的标准化。为此,1991年9月,德国Bosch公司制定并了CAN技术规范(Version2。0)。该技术规范包括了A和B两个部分。2。0A给出了CAN报文标准格式,而2。0B给出了标准的和扩展的两格式。1993年11月,ISO正式颁布了道路交通工具――数据信息交换――高速通信控制器局域网(CAN)国际标准ISO11898,为控制器局域网的标准化、规范化铺平了道路。
CAN技术规范化的目的是为了在任何两个CAN仪器之间建立兼容性。可是,兼容性有不同的方面,比如电气特性和数据转换的解释。为了达到设计透明度以及实现灵活性,根据ISO/OSI参考模型,CAN细分为数据链路层、物理层。其中,数据链路层又分为逻辑链路控制子层(LLC)、媒体访问控制子层(MAC),这两个子层的功能分别对应于CAN2。0A中的目标层和传输层的相应功能。
逻辑链路控制子层的主要作用是为远程数据请求以及数据传输提供服务;确定由实际要使用的LLC子层用哪一个报文;为恢复管理和过载提供手段。媒体访问控制子层的作用主要是传送规则,也就是控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定、故障界定等。MAC子层的修改是受限制的。
物理层的作用是在不同节点之间根据所有的电气属性进行位的实际传输,它包括位定时、位编码和位同步。技术规范没有定义物理层的驱动器/接收器特性,以便允许根据在实际应用中对发送媒体和信号和电平进行优化。
值得强调的是,媒体访问控制子层是CAN协议的核心。它把接收到的报文提供给LLC子层,并接收来自LLC子层的报文。MAC子层负责报文分帧、仲裁、应答、错误检测和标定。MAC子层也称作故障界定的管理实体监管。此故障界定为自检机制,以便把永久故障和短时扰动区别开来。
物物通信(M2M,Machine to Machine)是一种涉及一个或多个实体的不需要人为干预的数据通信,也称为机器类型通信(MTC,Machine-Type Communication)。随着M2M业务的快速发展,基于移动通信网络的MTC正日益成为一种主要的移动通信方式,但是传统移动通信网络毕竟是面向人人通信(H2H,Hu-man to human)业务设计的,适应H2H的业务需求,却不能满足M2M业务需求。具体来说,MTC和传统人人通信的不同之处包括以下方面[1]:
(1)基于MTC通信的应用场景比H2H通信的场景丰富很多,而且具有差异性。根据功能特性划分大致可归纳为位置感知和共享、环境信息感知、远程控制与执行、数据收集、视频监控、近场通信等。这些应用的差异化一方面表现为功能上的多样性;另一方面也体现在应用特征以及对网络的需求上的差异化。
(2)数据通信为主,包括小流量数据包、视频流等。
(3)要求MTC通信成本比H2H更低。由于M2M业务是在H2H业务之后发展起来的,最小化成本是M2M业务生存的重要考虑。不同的应用因其重要性不同,对通信的要求也是不同的,需要结合事件发生的可能性和需要付出的通信等综合成本来考虑进行成本的最小化。
(4)M2M终端数目巨大,需要更灵活和有策略的终端管理。潜在的海量M2M终端接入通信网络,而且M2M终端无论是从传输特性、QoS要求和移动性,还是从终端的分布密度方面,都与H2H终端有很大不同。
(5)以小数据量传输为主。
如果继续使用传统移动通信系统来进行MTC通信,其系统的效率、成本和适用性都无法达到最优。因此,在考虑M2M业务特征的同时减少对H2H业务的影响,从而设计MTC专用的通信系统,是当前物物通信不断发展背景下的一个重要课题。
2 M2M业务特征分析
网络架构的设计,需要以网络所承载的具体业务为出发点[2]。也就是说,M2M网络架构的设计需要充分分析M2M业务特征和需求,结合终端上下行数据量、频度、QoS需求等方面的业务特征,将物联网应用分为如下五类。其中,对各类应用的部分需求和特征进行了分析,包括移动性、群组通信、鉴权以及按计划周期性处理等,不同场景间有较大差异。
(1)监控报警类:传感器本地监测数据,当发生不符合预期的数据变化时通过网络通知应用层进行报警。
平均数据传输速率:低,仅在某些触发条件下发送少量上行数据流量。
尖峰数据传输速率:不同场景间有较大差异,与应用需求确定的传输的数据内容有关。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:低,仅在发生预置的事件时存在短暂的或者持续时间较短的数据传输。
与人交互性:低,通常由系统根据预置处理方式自动处理。
对连接性的需求:需要监控连接性以防破坏或无效。
终端移动性:因无下行流量需求,所以无移动性需求。
举例:输血车血液环境监测;井盖监控;移动资产跟踪。
(2)数据收集类
平均数据传输速率
上行流量:中,数据量较大,持续的数据上报或者周期性数据上报;下行流量:低,更多的是用于修改上报规则等。
尖峰数据传输速率:不同场景间有较大差异,与应用需求确定的传输的数据内容有关。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:取决于数据传输间隔和传输方式的选择。[]
与人交互性:低,通常由系统根据预置处理方式自动处理。
对连接性的需求:需要监控连接性以防破坏或无效。
终端移动性:因偶尔有下行数据,所以需要优化的移动性管理。
举例:气象信息监测;火灾现场数据收集;路况信息收集。
(3)信息推送类
平均数据传输速率
上行流量:通常较低,主要用于提供应用所需的过滤或输入条件(如位置信息);下行流量:通常较大,主要用于传递所推送的信息(如广告、视频媒体等),持续的、基于交互等外界条件出发的或者周期性的数据推送。
尖峰数据传输速率:具有明显的尖峰数据特征,在条件触发后下发匹配的信息。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求以及当前数据所代表的含义有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据持续性:通常具有较长时间的持续性。
与人交互性:高,通常用户会做出反馈,系统根据反馈对推送的信息进行调整。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:智能博物馆等。
(4)视频监控类
平均数据传输速率
上行流量:高,主要用于传递所监控的多媒体数据;下行流量:低,主要用于传递控制和调节命令等。
尖峰数据传输速率:无明显的尖峰数据特征,数据传输通常维持一个相对稳定的传输速率。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:不同时刻有不同的要求。如在正常情况下要求适中,但一旦发生某些预置的事件则需要较高的可靠性传递。
数据持续性:通常具有长时间的持续性。
与人交互性:低,用户偶尔会对视频监控过程进行干预。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:家庭安防中的视频监控等。
(5)远程控制执行器类
平均数据传输速率
上行流量:通常较低,主要用于提供应用所需的过滤或输入条件(如预置事件的发生);下行流量:取决于控制对象和控制命令的复杂程度。
尖峰数据传输速率:通常具有明显的尖峰数据特征。
QoS要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据安全要求:不同场景间有较大差异,与应用需求有关。
数据可靠传递要求:要求较高,因涉及到控制过程是否能够正常实现。
数据持续性:通常具有长时间的持续性。
与人交互性:高,通常是对人操作指令的具体反映。
对连接性的需求:较强,需要维护网络连接以便于进行数据的正确传输。
终端移动性:两极分化。部分终端有很强的移动性;部分终端则通常不移动。
举例:工业自动化等。
3 M2M业务对现网架构的影响
从对现网架构的影响来说,M2M业务可以分为两类:A类是现有网络不能满足需要网络优化的业务,这类业务需要过载控制功能来避免网络过载,以及针对客户的业务需求提供差别化的服务;B类是对于现有网络影响较小的业务,这类业务是对时效性要求不高的MTC业务,而且这些业务和现在的移动网络业务有类似的需求。从整体来说,M2M业务中大部分是A类业务,以下分析的是A类业务对现网架构的影响[3]。
M2M业务的多样性、差异化,网络的多种接入方式,M2M终端的海量性、差异化,以及M2M业务表现出来的传统电信业务所不具有的各种特点,都对现网架构和网元设备产生了很大影响,其直接后果是现网的核心网元如HLR/PCRF/GGSN的能力已经不能满足M2M业务所带来的信令、流量冲击和业务控制需求,主要体现在以下方面:
(1)由于物联网业务的特殊性,可能会产生瞬时大量的信令,会对无线网络的关键信令控制设备(STP/HLR/PCRF)造成影响而导致全网的瘫痪。因此,一方面要大规模提高相关信令控制设备的容量或设备的信令处理能力;另一方面需要进行差异化、分优先级的接入控制;此外,关键信令控制和处理设备要具备一定的设备过载保护机制以及高容灾、高流控能力,避免关键网元的过载,从而有效提升整网的可靠性。
(2)由于物联网业务的特殊性,其接入方式的多样性,涉及行业及用户和设备的多样性、海量性,因此需要对用户数据管理HLR网元进行相应增强,包括其数据库的可扩展性和灵活性,除了标准的用户签约信息,还有设备序列号、设备驱动程序信息、位置信息和配额信息等运营商、M2M客户私有字段等;对多种接入类型的支持,可对由不同接入类型(2G/3G/LTE)接入网络的设备进行鉴权;对用户标识和寻址的灵活动态支持,支持一卡多号或一号多卡;支持对终端设备基本状态的查询,能通过网络侧下发终端“苏醒”请求,发现设备被盗时能够立刻锁死等。
关键词:GPRS;远程监控系统;无线组网
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)02-460-02
GPRS-based Remote Monitoring System of Water
GAO Zhi-lin1,2, WANG Jin-hai1
(1.Tianjin Polytechnic University, School of Information, Tianjin 300160, China; 2.Langfang Advanced Technician School, Langfang 065000, China)
Abstract: The use of GPRS wireless data network for data communication platform to achieve water pumping station for remote data collection, monitoring, transmission and control to achieve the right purpose of a remote pumping station unattended.
Key words: GPRS; remote monitoring system; wireless networking
随着科学技术的发展,人类社会已进入信息时代。水利信息化建设,就是充分利用现代信息技术,开发和利用水利信息资源,包括对水利相关数据进行采集、传输、存储、处理和利用,同时,为了更好的提高效率,节省人力资源,也要对供水相关设施进行远程控制及监测,提高水利信息资源的应用水平和共享程度,从而全面提高水利建设和水务处理的效能及效益。中小城市自来水泵房远端监控系统就是在这一背景下提出的,是我国水利信息化建设的重要组成部分。本系统利用现有信息监测设备,以中国移动GPRS无线数据网为数据通信平台,实现城市内各个大的自来水泵房的远程数据采集,监测,传输以及控制,从而达到对远端泵房无人职守的目的。
1 GPRS介绍
GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadio Service)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的 无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。 GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s,实际应用带宽大约在40~100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动数据通信业务,在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用,数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收,用户永远在线且按流量计费,迅速降低了服务成本。
基于GPRS网络组建的自来水网远程监控系统有如下特点:
永远在线:GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上,并与数据中心建立通信链路,随时收发用户数据设备的数据,具有很高的实时性;数据中心需固定IP,向固定IP透明传输数据。如图1所示。
按流量计费 GPRS DTU一直在线,按照接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时不收费用。
2 系统控制方案选择及功能
跟据控制点要求,选择德国万可电子公司的远程IO系列产品,结合深圳宏电GPRS功能做到智能无线传输。上位控制中心采用国产优秀软件组态王,进行上位画面的制作。整个系统通过现场采集站(远程IO站)采集一次仪表的数据,并将采集到的数据通过GPRS模块发送到数据中心,同时在数据中心上进行历史数据的备份存储。从而达到系统数据的实时性和完整性。现场站具有故障报警功能,保存报警记录,在手动运行模式下,操作工可通过控制中心启停、调节现场设备。系统结构图及功能简介如图2。
图例功能说明:
下位机分别有温度传感器,流量计,电流互感器,接触器,红外报警器等设备。下面依次说明:
1) 温度传感器采用贴片式温度传感器,直接贴于水泵泵体表面,测量水泵泵体的温度,并实现温度超限报警的功能;
2) 流量计使用智能流量计,直接通过RS232同监测控制器通讯,来交换数据;
3) 电流互感器测量泵各个相的电流值,并把该数据远传至数据中心,实现各个相电流的实时检测,并根据设定值实现报警;
4) 监测控制器控制泵交流接触器的动作,实现泵的远程开关动作,并且根据交流接触器的状态,判断当前泵的启停状态,以判断当前泵能否启动;
5) 红外报警器主要是判断泵房中的非法闯入报警,防止泵房中的非法人为操作;
6) 通讯过程是所有上行或下行数据经过GPRS无线网络进行传送,上行数据经无线网络传送至监控中心接收服务器,服务器把数据做筛选,判断,分类后,写入数据库,客户端计算机如果需要浏览数据,则向数据库服务器查询所需数据,并形成相关报表,报警,曲线等直观显示界面,以供客户浏览。
3 上位软件部分介绍
本软件完全基于网络的概念,是一种真正的客户―服务器模式,支持分布式历史数据库和分布式报警系统,可运行在基于TCP/IP网络协议的网上,使用户能够实现上、下位机以及更高层次的厂级连网。
TCP/IP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力。一台PC机通过TCP/IP网络协议可以和多个远程计算机(即远程节点)进行通讯。
本软件的网络结构是一种柔性结构,可以将整个应用程序分配给多个服务器,可以引用远程站点的变量到本地使用(显示、计算等),这样可以提高项目的整体容量结构并改善系统的性能。服务器的分配可以是基于项目中物理设备结构或不同的功能,用户可以根据系统需要设立专门的IO服务器、历史数据服务器、报警服务器、登录服务器等。下面先介绍一下这几种服务器的含义:
IO服务器:负责进行数据采集的站点,一旦某个站点被定义为IO服务器,该站点便负责数据的采集。如果某个站点虽然连接了设备,但没有定义其为IO服务器,那这个站点的数据照样进行采集,只是不向网络上。IO服务器可以按照需要设置为一个或多个。
报警服务器:存储报警信息的站点,一旦某个站点被指定为一个或多个IO服务器的报警服务器,系统运行时,IO服务器上产生的报警信息将通过网络传输到指定的报警服务器上,经报警服务器验证后,产生和记录报警信息。报警服务器可以按照需要设置为一个或多个。报警服务器上的报警组配置应当是报警服务器和与其相关的I/O服务器上报警组的合集。如果一个IO服务器不做为报警服务器,系统中也没有报警服务器,系统运行时,该IO服务器的报警窗上不会看到报警信息。
历史记录服务器:与报警服务器相同,一旦某个站点被指定为一个或多个IO服务器的历史数据服务器,系统运行时,IO服务器上需要记录的历史数据便被传送到历史数据服务器站点上,保存起来。对于一个系统网络来说,建议用户只定义一个历史数据服务器,否则会出现客户端查不到历史数据的现象。
登录服务器:登录服务器在整个系统网络中是唯一的。它拥有网络中唯一的用户列表,其它站点上的用户列表在正常运行的整个网络中将不再起作用。所以用户应该在登录服务器上建立最完整的用户列表。当用户在网络的任何一个站点上登录时,系统调用该用户列表,登录信息被传送到登录服务器上,经验证后,产生登录事件。然后,登录事件将被传送到该登录服务器的报警服务器上保存和显示。这样,保证了整个系统的安全性。另外,系统网络中工作站的启动、退出事件也被先传送到登录服务器上进行验证,然后传到该登录服务器的报警服务器上保存和显示。
客户:如果某个站点被指定为客户,可以访问其指定的IO服务器、报警服务器、历史数据服务器上的数据。一个站点被定义为服务器的同时,也可以被指定为其它服务器的客户。
一个工作站站点可以充当多种服务器功能,如I/O服务器可以被同时指定为报警服务器、历史数据服务器、登录服务器等。报警服务器可以同时作为历史数据服务器、登录服务器等。
4 结束语
本系统具有技术先进、可靠性高、实效性强等特点,可方便、快捷地实现城市自来水泵房的实时数据采集和远程控制。本系统现已实施一年多,为公司节省了人力、物力,对于整个城市目前以及将来的水利信息建设必将有深远的意义。
参考文献:
[1] 齐强.无人职守泵站远程综合监控系统[J].热力发电,2006(35).