分析遠程監(jiān)控工程無線通訊方式的選擇

摘 要：針對遠程監(jiān)控工程無線通訊方式的選擇，做了簡單的論述，提出了選擇的建議，共享給相關(guān)人員。隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的無線通訊技術(shù)，比如GPRS/3G/4G/4G方式，在實際應(yīng)用中，能夠發(fā)揮積極的作用。現(xiàn)結(jié)合具體實踐，分析如何有效選擇遠程監(jiān)控工程無線通訊方式。

關(guān)鍵詞：遠程監(jiān)控工程；無線通訊方式；GPRS；3G；4G

中圖分類號：TP277 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0308-02

無線通訊作為常用通訊手段，在傳遞信息方面，發(fā)揮著積極的作用。從通訊功能實現(xiàn)的角度來說，運用的是無線通訊方式，利用電磁波信號，在空間傳送所需傳送的信息，實現(xiàn)信息的互動。在實際應(yīng)用中，主要分為兩種通訊方式，包括基于衛(wèi)星的通訊方式和基于微波的通訊方式，具有成本低和安全靈活等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著積極的作用。

1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)通訊要求分析

隨著遠程監(jiān)控的需求不斷增加，使得遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛。在具體應(yīng)用中，要求通訊具有可靠性、高效性、安全性。若想實現(xiàn)遠程監(jiān)控，離不開無線通訊技術(shù)的支持。基于無線通信以及互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)無線通訊以及遠程操作，比如設(shè)備開關(guān)機和重新啟動等。若想實現(xiàn)“監(jiān)”，需要依靠網(wǎng)絡(luò)無線通訊，看到監(jiān)控對象的操作平臺，再進行操作，實現(xiàn)“控”。在構(gòu)建遠程監(jiān)控系統(tǒng)時，要基于通訊要求和需求，選擇合理的無線通訊方式，進而保障無線監(jiān)控功能的實現(xiàn)。

2 遠程監(jiān)控工程中的無線通訊技術(shù)

2.1 無線電臺

遠程監(jiān)控工程中的無線電臺通訊方式，是利用發(fā)送以及接受移動信號的設(shè)備，比如發(fā)射臺以及接受臺等，部分設(shè)備兼具發(fā)射功能以及接受功能。在遠程傳播中，無線電臺的應(yīng)用較為廣泛。一般來說，當(dāng)電臺架設(shè)在30km以上的空間時，傳播距離能夠達到40～50km。從無線電臺的應(yīng)用實際來說，主要分為民用電臺、軍事電臺以及工程無線電臺。其中，民用電臺能夠為移動節(jié)目的播報使用，比如交通移動節(jié)目等；軍用電臺具有高端性和隱蔽性以及抗干擾性能強等優(yōu)勢，借助無線電報以及雷達等實現(xiàn)通訊。從技術(shù)的應(yīng)用來說，雖然能夠獲得不錯的通訊效果，但也存在著諸多問題，具體如下：①對建設(shè)位置的要求較高，必須為遠離高大建筑群的空曠地區(qū)，限制了技術(shù)的應(yīng)用。②無線電臺很容易受到自然災(zāi)害的影響，比如風(fēng)雪等，增加了設(shè)備的運維管理難度。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸認識到無線電信號污染的嚴(yán)重性，進而減少了使用。

2.2 GSM方式

從組成結(jié)構(gòu)來說，GSM系統(tǒng)包括BSS和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS等組成。具體如下：①移動臺。不同于信號發(fā)射點，移動臺作為GSM遠程通訊系統(tǒng)用戶使用的終端設(shè)備，其直接和用戶接觸，發(fā)揮著積極的作用。在實際應(yīng)用中，主要分為手持式和車載式等類型。基于人們的使用需求，GSM系統(tǒng)使用的移動臺逐漸小型化和輕便。②BSS。基于基站子系統(tǒng)BSS，結(jié)合無線蜂窩，實現(xiàn)移動臺和遠程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中心的有效連接，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)資源合理分配以及管理等。除此之外，可將系統(tǒng)信號傳遞給移動用戶，并且反饋用戶信息給網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)?；咀酉到y(tǒng)作為GSM無線通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器，通過和OSS連接，保證基站子系統(tǒng)運行以及維護。③NSS。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)具有交換功能以及數(shù)據(jù)庫功能。通常來說，NSS是由系列GSM功能實體組成。NSS各個功能實體，是利用CCITT信令系統(tǒng)No.7協(xié)議以及GSM在規(guī)范的7號信令網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)和BSS的通信。④OSS。利用操作支持子系統(tǒng)，實現(xiàn)了移動用戶管理以及網(wǎng)絡(luò)支持等功能。

基于GSM技術(shù)，形成的GPRS無線通信技術(shù)，在實際應(yīng)用中，不僅能夠讓GPRS用戶同時共享1個無線通信信道，還能夠讓一個單個移動用戶同時使用多個信道。該技術(shù)的應(yīng)用，具有網(wǎng)絡(luò)接入范圍廣泛和傳輸速率高等優(yōu)勢，在實際應(yīng)用中，發(fā)揮著積極的作用。GPRSDTU能夠永遠在線以及透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，適用于電力自動化和工業(yè)監(jiān)控等的應(yīng)用，借助GPRS網(wǎng)絡(luò)，增強數(shù)據(jù)信息的傳輸透明度，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。使用GPRS技術(shù)，進行數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)建的系統(tǒng)包括中心服務(wù)器與終端設(shè)備兩大部分。在實際應(yīng)用中，中心采取計算機+固定IP的方式，利用中心公網(wǎng)固定IP，監(jiān)控點能夠直接向中心發(fā)起連接，具有可靠運行的優(yōu)勢。使用計算機+互聯(lián)網(wǎng)固定域名解析的方法，支撐中心網(wǎng)絡(luò)的功能。中心使用計算機+移動APN專線，全部點都通過內(nèi)網(wǎng)固定IP。

3 遠程監(jiān)控工程中無線通訊方式的選擇

3.1 實例分析

以遠程無線水源井群集中監(jiān)控系統(tǒng)為例，分析無線通信方式的選擇。在供水行業(yè)領(lǐng)域，因為各個管網(wǎng)監(jiān)控點的分布比較廣泛，而且數(shù)量很多，距離比較遠，受到架設(shè)光纜和鋪設(shè)電纜難度大的影響，無法采用有線通訊技術(shù)，多采取無線通訊技術(shù)。無線技術(shù)的應(yīng)用，不僅投資成本效，而且建設(shè)周期比較短。在遠程水源井群集中監(jiān)控系統(tǒng)中，主要應(yīng)用的無線通訊方法包括無線數(shù)傳電臺以及GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)的控制模式[1]。

無線通訊方法的應(yīng)用分析：①數(shù)傳電臺。傳統(tǒng)無線通信中，數(shù)傳電臺的應(yīng)用很是廣泛，適用于遠距離傳輸。在山區(qū)架線難度很大的位置，可以對水井水位和溫度以及管網(wǎng)壓力等，進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，同時能夠遠程控制。不僅信號穩(wěn)定，而且應(yīng)用靈活、便于安裝。②基于GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式。遠程監(jiān)控工程中，應(yīng)用基于全透明的GPRS/3G/4G數(shù)據(jù)傳輸模式，有著數(shù)傳誤碼率低的優(yōu)勢，結(jié)合運用了無線射頻技術(shù)以及數(shù)字處理技術(shù)等，能夠?qū)崿F(xiàn)高速傳輸以及自如切換。有著很好的響應(yīng)能力以及處理能力，不需要輪訓(xùn)，便能夠滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集以及傳輸實時性的要求。從設(shè)備安裝角度來說，不僅建設(shè)周期短，而且覆蓋范圍廣泛。兩種控制模式的優(yōu)勢分析如表1所示。

系統(tǒng)功能：①井位參數(shù)以及泵運行實時監(jiān)視。在實際應(yīng)用中，應(yīng)用基于無線通訊技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對井位參數(shù)和泵運行效果的高效監(jiān)視，具體包括水泵狀態(tài)啟停以及運行等數(shù)據(jù)。②井位地理信息功能。遠程監(jiān)控系統(tǒng)總界面，能夠依據(jù)各個泵站的具體方位成比例顯示，為操作者提供便利，掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及運行情況[2]。

3.2 無線通訊方式的選擇要點總結(jié)

在選擇無線通訊方式時，要做好以下要點的把控：①實用性和成本的協(xié)調(diào)。無論采取何種無線通訊方式，構(gòu)建遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，都必須要注重實用性以及經(jīng)濟性的把控。對比分析系統(tǒng)的使用功能以及成本，保證遠程通訊的功能，進而為系統(tǒng)運行提供技術(shù)保障。②系統(tǒng)運行分析。除了考慮系統(tǒng)的使用功能和成本外，還需要做好系統(tǒng)運行的分析。結(jié)合遠程監(jiān)控工程的使用要求和需求，分析構(gòu)建的系統(tǒng)，重點從運行環(huán)境角度分析，保證設(shè)計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠達到功能要求。③基于系統(tǒng)維護的角度，做好長遠成本分析。遠程監(jiān)控工程中，選擇適合的無線通訊方式，能夠保證遠程監(jiān)控功能的實現(xiàn)，影響著系統(tǒng)使用的成本，因此要采取有效的應(yīng)對手段。在選擇時，要從系統(tǒng)運維角度出發(fā)，進行運維成本的分析，優(yōu)選維護方式。④制定不同的方案，進行方案優(yōu)選。在遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能的構(gòu)建時，可以采用的無線通訊方式較多，比如模擬傳輸電臺和數(shù)字電臺等，為優(yōu)選合適的方案，要制定多個方案，做好綜合對比分析[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，在遠程監(jiān)控工程中，對于無線通訊方式的選擇，要從實用性和經(jīng)濟性等多個方面出發(fā)，優(yōu)選適合的方法。具體實踐中，制定各種方案，從多個角度進行對比分析，選擇適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵎椒?，保證通訊功能的實現(xiàn)。

參考文獻

[1]劉 海.無線傳輸技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].能源與節(jié)能，2018（08）：191～192.

[2]荊志仁.空氣壓縮機智能控制器的研發(fā)及遠程監(jiān)控技術(shù)研究[D].青島科技大學(xué)，2018.

[3]張冬雪.無線通訊技術(shù)在遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控中的實際應(yīng)用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2018（04）：129～130.

收稿日期：2018-10-14

作者簡介：文信翔（1982-），男，漢族，廣西柳州人，中級工程師，研究生，主要從事通信設(shè)計工作。