浅谈无线通信监控技术的应用

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浅谈无线通信监控技术的应用:无线通信监控技术在油区运用探索论文

摘要:随着油田的开发,偏远油区的数据监控、视频监控在油田的安全生产、管理中发挥着重要作用,而无线通讯技术的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。本文对目前广泛应用的几种无线通讯技术的进行简单介绍,分析偏远油区的地理环境及生产环境对无线通讯技术应用的影响。并对应用无线网桥技术进行的平台视频监控项目中的成功应用做简单介绍。

关键词:无线通信;油田;监控系统

一、引言

在油田偏远油区生产过程中,对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部,应用有线的通讯方式,施工困难且周期长、灵活性差。而无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

二、常用的无线通讯技术

目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。

其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务,在数据传输方面有着很强的优势,即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊,远离陆地的基站,因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试,GPRS的平均速率为20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率为80kbit/s~100kbit/s,可以满足传输小数据量的生产数据要求,但无法满足大数据量的信号(例如视频信号)远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例,但效果并不理想。

数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一,一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点,数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。

扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

例如,对于远离陆地且无法进行中继的海上平台,通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大,只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响,建设速度快,易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵,且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用,因其传输速率低、噪声大,电离层反射天波为主,通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点,因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷,但对于海上油田而言,短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式,用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。

三、环境因素对技术应用的影响

偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽,传输数率,传输距离,发射功率,天线要求等通信设备本身的技术参数外,在应用无线通讯技术的过程中,还必须全面地考虑海上平台独特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。

3.1对信号传输的影响

可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地,与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。

微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化,我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看,可以分成以下几类:吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中,吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。

3.2对技术应用的影响

各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小,还要考虑海上多风,平台最高点一般较低的特点。

首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响,相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用,由于海上风力较大,抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。

此外,对于无人值守的平台,设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护,这一特点也为技术的应用带来一定的限制。

四、无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用

在实际的现场应用中,我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井,测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流,之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后,对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。

系统通讯链路建立后,可远端对设备参数进行设置,设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯,满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发,在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。公务员之家

结论

无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外,同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离,因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求,在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。

浅谈无线通信监控技术的应用:人防工程中无线通信监控技术浅析

摘 要：伴随人防工程的建设开发，监控系统在其安全管控中体现了综合优势价值。无线通信手段的快速发展应用则逐步变为各类监督管控体系的主体链路模式。本文就人防工程中无线通信监控技术展开探讨，对提升工程建设水平，创设显著效益，有重要的实践意义。

关键词：人防工程；无线通信；监控技术

引言

人民防空通信系统是国防战备的重要组成部分。人民防空通信系统是随着城市防空袭斗争的出现而产生和发展的。人民防空通信系统也是人民防空的重要组成部分。人民防空通信系统保障人民防空指挥机构对人民防空袭斗争实施稳定 可靠畅通和不间断的指挥，是一项群众性的国防战略工作。军队有关部部门应向人民防空部通报空中情报，军队通信部门对人民防空通信负有保障和业务指导任务，战时防空，城市防卫，要地防空，野战防空都要运用各种通信手段建立协调通信、与其它通信相比较，人民防空通信具有军事价值，也是进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：无线通信为人防通信应急应用体系的核心构成内容，借助空间点播传输特征以及既定规律完成通信。包括长波、短波以及中波通信、高频还有特高频通信等。各类通信均可完成数据通信。其中短波通信也可叫做高频通信，其显著特征在于，通信传输距离较远，基于中继系统为电离层，因而其距离可由数公里至数万公里。

2、施工特征：施工架设相对简单便利，移动处理快速，可应用移动天线实现动中通信。倘若想发挥更佳的性能水平，则可应用固定天线。该线路架设施工通常位于野外环境中也仅需要数分钟便可完成。

3、对讲联络系统灵活：人防工程与他类专用通信系统之中，进行超短波的传输通信通常为常规对讲通信联络以及集群通信体系等。当前常规对讲联络系统为全球用户广泛应用的服务形式之一。基于应用便利灵活、维护管理简单，该类常规应用体系将始终为超短波通信应用最为常见流行的技术。系统中实现基础通话以及接听功能的基础上，还具备更丰富的他类功能。集群通信便为系统体现的可用信道功能，可为整体用户的集成应用，发挥了自动优选信道的良好功能。可实现资源的全面共享以及费用承担，并可令信道设施整体共用，实现多功能的应用服务，高效快速的无线调度与优质的通信传输。

4、该系统特征在于实现了频率共用，可令原有配合单位专用频率实现全面集成，并供各方一同应用。其中共用设施基于频率实现的共用，因此有可能令各个分建管控中心以及基站工作设施进行汇集建设。同时，共享覆盖范畴可实现各个附近覆盖范畴网络的全面互联，进而获取更为广泛的覆盖地区。再者，共享应用的通信系统业务，可基于网络系统，进行有序的组织传输各类专业丰富的信息资讯，为各方服务应用。短波通信体系以及超短波间利用专用设施完成互联，构建了灵活丰富、高效、多功能的无线通信应用网络系统。

二、人防通信工程无线通信技术

当前，人防工程项目中普遍应用的无线手段包括数传电台、通用分组无线服务技术、CDMA、卫星通信、短波技术以及无线网桥手段等。CDMA以及通用分组无线服务技术为移动与联通公司承载的主体数据传输服务项目，数据传输过程中具有明显优势，也就是信号的覆盖范畴广泛。另外，通过测试该两类技术可

符合传输较小数据量的标准，却不能承载大容量数据的信号。例如大容量的视频信号等，无法实现远程无线的高效传输。数字电台通常为点对点以及点至多点的服务运行环境，可同计算机系统、PLC系统数据终端完成直接高效的互联，进而实现快速的透明无线传输。数传电台其应用传输距离通常为二十至五十公里，体现了优质的抗干扰性能以及灵敏的接收能效。该技术相对成熟，且规范统一，普遍应用在数据采集、遥测以及监控工程中。当然，伴随移动、联通公司无线通信技术的逐步成熟化发展，令各类设备成本费用下降，并令较多数传电台实现了更新发展，其将向着更加智能、高速率、敏捷、高带宽的方向不断迈进。加之自身误码率较小、通信信道安全可靠特征，令数传电台势必发展为人防工程以及他类行业通信服务的优质手段。

三、人防通信工程中短波通信的分析

短波通信是唯一不受网络枢纽和有源中继体制制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比。在山区、戈壁、海 洋等地区主要依靠短波，与卫星通信相比，短波不用付费，运行成本低。近年来短波通信技术在世界范围内获得飞跃发展。短波通信被广泛地用于政府、军事、人民防空、气象、导航、水利等部门，用于传递语言、文字、网像、数据等信息。短波通信始终是人民防空远距离指挥通信和应急通信的重要手段之一。

短波通信是战略通信网的重要组成部分。也是人民防空通信的重要组成部分。短波通信设备相对简单、体积小，机动灵活，成本低，可用较小的发射功率进行远距离通信。所以一直是重要的通信手段，特别是实现远距通信的主要手段。

短波通信战时比卫星通信更可靠。设备相对简单，造价低，体积小、容易部署、机动灵活。传播损耗小，以较小的功率进行远距离通信。可迅速组织近、中、远程距离通信。短波通信的性能在很大程度上取决短波信道的特性，短波信道是一种典型的随机参量信道，它靠天波和地波两种传播数据方式进行传播。地波传波较隐定。但传播距离在几十公里.天波靠电离层的反射传播而电离层的特性是随时间、空间及无线电波的频率随机变化的，因此短波信道的参数及其对信号传输的影响也是随机变化的。在我国短波通信网是战略通信网之一。是战时作战指挥通信的“杀手锏”.也是人民防空防空袭斗争的“杀 手铜”，它必然在未来防突袭斗争中发挥着无与伦比的作用。

四、人防工程无线网桥技术应用

人防工程建设阶段中，可通过无线网桥设施实施科学测试与服务应用。可利用四路视频监督管控系统，借助无线网桥搭建链路，完成通信。可位于平台一方应用视频服务器令视频模拟形成可位于网络系统中应用传输数据流，而后令信号从无线网桥逐步传输至监控一端。接下来，可利用无线网桥完成接收，并通过监控服务器的高效汇集处理，令视频信号完成录像以及快速的储存，基于网络实现。监督管控工作人员则可就具体的权限标准位于局部网络系统中实现视频信息的浏览查阅、录像等处理。建成通讯链路，可位于远端进行设备参数布设，提升维护管理便利性。监控应用视频信息持续、清楚，可符合监督管理核心标准。由系统链路总体冗余性不难得出，其测试应用传输距离可达到无限网桥手段应用服务的最大化标准。由系统整体可靠稳定性标准审视，倘若应用距离继续扩充，进行类似监管服务，则应秉承审慎细致的态度应用该技术手段。总之，人防工程地下建设、环境相对复杂、具有一定干扰影响特征决定，布设无线通信系统、优质的运营服务具有一定难度。为此，我们只有配置优质良好的通信服务设施，应用现代化无线通信技术手段，开创优质高效的人防工程无线通信系统，方能提升总体应用服务效能，发挥无线通信技术综合优势，推进人防工程建设实现可持续的全面发展。

结束语

现如今，无线通信技术取得突破性发展，这些为基于新一代通讯技术的远程监控系统的研制提供了技术支持和实现可能。人防通信作为多种通信技术的融合涉及有线通信、无线通信、卫星通信、人防警报通信、计算机网络等多种技术要求维护人员具有较高的专业技术水平，因此也需要国家加大对其的投入支持力度。

浅谈无线通信监控技术的应用:无线通信监控技术在油区运用探索论文

摘要：随着油田的开发，偏远油区的数据监控、视频监控在油田的安全生产、管理中发挥着重要作用，而无线通讯技术的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。本文对目前广泛应用的几种无线通讯技术的进行简单介绍，分析偏远油区的地理环境及生产环境对无线通讯技术应用的影响。并对应用无线网桥技术进行的平台视频监控项目中的成功应用做简单介绍。

关键词：无线通信；油田；监控系统

一、引言

在油田偏远油区生产过程中，对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部，应用有线的通讯方式，施工困难且周期长、灵活性差。而无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行，成本低，可以根据现场需求及时调整项目方案，灵活性好，系统的功能扩展方便，因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

二、常用的无线通讯技术

目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。

其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务，在数据传输方面有着很强的优势，即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊，远离陆地的基站，因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试，GPRS的平均速率为20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率为80kbit/s～100kbit/s，可以满足传输小数据量的生产数据要求，但无法满足大数据量的信号（例如视频信号）远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例，但效果并不理想。

数字电台用于点对点或点对多点的工作环境，能够提供标准RS-232接口，可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接，实现透明传输。数传电台的传输速率从1200～19.2Kbit，传输距离20～50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟，标准统一，一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟，相应的设备价格的降低，使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时，数传电台的相关技术也在不断发展，智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点，数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。

扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力，以及保密、多址、组网、抗多径等，同时具有传输距离远、覆盖面广等特点，特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百Mbps）无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

例如，对于远离陆地且无法进行中继的海上平台，通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响，建设速度快，易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵，且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用，因其传输速率低、噪声大，电离层反射天波为主，通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点，因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷，但对于海上油田而言，短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式，用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。

三、环境因素对技术应用的影响

偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽，传输数率，传输距离，发射功率，天线要求等通信设备本身的技术参数外，在应用无线通讯技术的过程中，还必须全面地考虑海上平台独特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。

3.1对信号传输的影响

可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地，与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。

微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响，导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化，我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看，可以分成以下几类：吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中，吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。

3.2对技术应用的影响

各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小，还要考虑海上多风，平台最高点一般较低的特点。

首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响，相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用，由于海上风力较大，抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。

此外，对于无人值守的平台，设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护，这一特点也为技术的应用带来一定的限制。

四、无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用

在实际的现场应用中，我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井，测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流，之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后，对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。

系统通讯链路建立后，可远端对设备参数进行设置，设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯，满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发，在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。公务员之家

结论

无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外，同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离，因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求，在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。

浅谈无线通信监控技术的应用:高速公路智能监控无线通信技术研究

摘要：近年来，随着我国经济的不断发展和进步，交通运输业也得到了快速发展。尤其是高速公路的发展中融合了智能监控无线通信技术更加带动了社会经济的全面发展。本文主要就高速公路智能监控系统以及高速公路智能监控无线通信技术进行了分析研究。

关键词：高速公路 智能监控系统 无线通信技术

引言

目前，交通运输业使得我国个部分之间的经济交往更加密切，这在很大程度上促进了经济的发展和进步。尤其是高速公路的发展，更加缩短了彼此之间的距离。但是随着社会的发展，车辆也逐渐增多，高速公路上由于管理制度及系统的不完善出现的不安全事故也时有发生。为了更好的促进高速公路的发展，规范高速公路的交通准则，对于高速公路上的车辆进行规范是必不可少的，由于车辆数量的繁多，对其进行管理就有一定难度，因此，智能监控系统的应用就在很大程度上促进管理效率的提高，再加上无线通信技术更加使得高速公路的管理具有高效性。

一、高速公路智能监控系统的概述

1、高速公路智能监控系统的概念

高速公路智能交通监控系统主要就是将计算机技术、网络技术、视频传输技术等先进技术应用到监控管理中，提高监控数据的准确性与可靠性。系统设计本着“全面规划、整体设计、分步实施的原则进行系统设计与整合，系统开发设计中充分考虑后期技术扩展、功能扩充的情况出现，随着信息数据的增多和新的开发技术的不断出现，系统的需求可能发生改变，为满足今后环境和系统需求的改变，系统设计具有很强的扩展性。同时由于监控过程中周围环境变化，系统要具有强的抗干扰性，另外系统还具有实用性，这是高速公路智能交通监控系统的最基本目标，通过对监控过程进行研究与分析，总结开发设计该系统，满足系统的主要需求，系统界面美观，操作简单，信息清醒明确，是一个实用性极强的系统。而且数据源还要多样性，这主要是由于部门业务信息化发展要求，各项信息化系统逐步构建完备，需要针对现有系统进行数据的导出或者导入，对于新的数据源在数据提取方面需要预先考虑。

2、高速公路智能监控系统的内容

高速公路智能监控系统主要包括以下几个内容：

2.1数据收集系统

在高速公路的智能监控中，数据是整个交通管理中的基本元素，也是各个系统的纽带。这种系统主要是根据系统参数来确定信息采集的周期，通过并行监视的模式来读取分中心的车辆检测器、收费站、紧急电话、限速标志设备的实时数据，它为整个交通系统提供了便利，可以为道路电视监控、调度指挥、车流量检测提供通信服务。

2.2视频监视系统

这种系统会利用当今较为先进的视频技术，将收费亭、收费车道、广场的道路讯息进行收集，在将收集到的这些数字处理之后，通过信息传输系统将其传送到管理中心，对高速公路上的各种情况进行实时观察，可以帮助管理人员做出相应的管理措施。高速公路的视频监控系统分为两部分，分别是收费监控和道路监控。其中收费系统主要是对收费亭和收费广场的收费情况，对收费车辆的车型和收费人员的操作流程进行监控。道路监控主要针对高速公路上的高架桥、互通立交等重要露点实行监控，掌握高速公路的交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，对其给予及时引导，最大限度地保证了高速公路安全畅通。

2.3交通监控系统

交通监控系统主要是收集路段上的外场设备数据、事件数据和高速公路的交通信息等，把收集回来的信息通过TGIS在地图上显示，对信息、高速公路养护和管制等叠加在路线网络中，并且对此进行事故处理、协调和诱导等。为了使这种功能充分发挥，增强调度的自动化程度，还在系统中增添了事件处理功能，这种功能可以将交通事故、天气状况记录下来。其实，交通监控系统的主要目的就是对交通进行一个诱导。交通诱导好比是一个讯息发送的端口，它通过设置固定的指示牌、可变情报板、信息等设备，发送出及时有效的信息，为车主提供最有效的交通讯息，让车辆在道路上可以舒适、畅通地行使。在高速公路交通诱导方案里，又分为自动和半自动诱导两种。假如是自动诱导，就会根据情况自动在交通拥堵的地方诱导信息。假如是半自动诱导，系统就要启动中心的联动系统，经过工作人员分析后，确定好诱导方案，通过外场提示给监控中心的值班员，对交通进行诱导。

二、高速公路智能监控无线通信技术

1、高速公路智能监控中的移动网络通信技术

移动网络定位技术是利用无线通信网络，通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法对某一移动终端或个人在某一时间所处的地理位置进行精确定位，以便为移动终端用户提供相关的位置信息服务，或进行实时的监测和跟踪。根据移动网络定位的基本原理，移动定位大致可分为两类:基于移动网络的定位技术和基于移动终端的定位技术，还有把这两者混合定位作为第三种定位技术，也是本文高速公路管理系统所基于的移动网络定位技术。无线网络定位技术为移动通信开拓了更大的发展空间，提供了更多的商机，无线网络运营商可以提供的定位服务目前有移动安全支付、信息追踪、导航、数据集成产品等方方面面。3G目前在我国的广泛应用和移动网络定位技术的完善为基于移动网络的高速公路智能管理系统在理论上提供了可靠的技术支撑。

2、高速公路智能监控中的蓝牙技术

在高速公路智能监控中蓝牙技术的应用主要体现在电子收费系统中的应用。当前世界先进的电子收费系统都是利用先进的车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification简称AV I)技术、车辆牌照检测技术和移动网络通信技术来实现高速公路收费管理系统与车辆之间的数据通信。通过车辆自动识别系统对车型进行鉴别，确定收费的类别，然后由车辆牌照检测系统对车辆车牌号进行牌照记录，返回是否可以通行的结果，最后由移动网络通信技术承载各个环节的数据通信功能，如果全部正常，则车辆自动放行。在使用该系统的高速公路上，机动车驾驶者只用为车身内安装的收费传感器充值，通过高速公路入口时系统进行目动缴费，无需停车人工缴费，因此相比于以往的人工停车缴费，电子收费可以很快的实现缴费过程，大大提高收费口的车辆通过能力，减少高速公路入口的车辆排队等候激费现象。电子收费子系统工作路径图如下：

3、高速公路智能监控中的信息服务技术

信息、服务系统主要负责收集各种高速公路机动车驾驶者可能需要的各种服务信息包括天气信息、运营时间信自、、道路信自、、服务站信自、等等。信息服务是实现高速公路服务信息化，提高服务质量的非常重要的一套系统。为出行车辆提供高速公路上的所有服务信息，帮助司机做出合理的行车判断，避免行驶路线错误而导致的各种困扰，预防可能发生的交通事故。每一辆车都能充分享受高速公路服务的同时，也能促进高速公路降低事故发生率，降低服务成本，从而让实现非常可观的外部效应，促进高速公路整体经济效益的提升。信息服务系统工作路径图如下：

如上图所示，信息服务子系统从后台总系统获得电子收费子系统及实时监控子系统所收集的各项信息，并自主收集影响高速公路车辆行驶各项因素的信息，然后对这些信息进行综合分析，得出结果，并将结果同时发送给后台总系统，并针对具体的车辆通过车载装置接收提供针对性的服务信息提供。高速公路行驶的车辆也可以根据自身的需求定制个性化的信息服务，从而获得更好的服务体验。

结束语

综上所述，随着交通运输业的发展，高速公路的发展也是非常快的。在具体的高速公路管理中，智能监控无线通信技术对于高速公路管理水平的提高以及自身发展都有着不可忽视的重要作用，要切实把握上述几种主要的技术手段，促进高速公路的进一步发展。

浅谈无线通信监控技术的应用:基于无线通信技术的电力设备在线监控系统

摘 要：无线通信技术（GPRS）具有传输速率高、接入速度快、支持IP协议、按流量计费等优点，适合工业监控的特点和需求。本文介绍一种基于GPRS技术的电力系统在线监控系统，系统构建简单，不受地理位置限制，性价比高，工作稳定可靠。

关键词：GPRS；监控；在线

1 系统总体设计

传统的有线和无线通信方式已经在配电网监控系统中得到了成功的应用，但是网络建设费用大，尤其是有线网络还要受到空间的限制，建网施工工程量大。而GPRS已相当成熟，网络资源非常强大，覆盖范围十分广泛，加之以上所述优势，若在配电自动化系统中能采用GPRS进行数据传输，则可轻易实现对系统的监控，而且系统扩展方便，工程实施快、简单易行，性价比高，工程费用低，扩容方便，可靠性好，日常维护工作量小。因此，用GPRS来实现电力信息的传输，为电力网的监控开辟了新发方法。

数据的采集采用专用的传感器，由于传感器分布在现场的不同采集点，因此需要集中器，完成数据的集中再转发。采集倒的数据经稳压、滤波、A/D转换之后，送至微处理器的I/O串口。微处理器对采集到的数据进行分析，如果有突变的数据需紧急处理，现场的报警模块会提醒现场的操作人员，采取紧急措施。处理完的数据经串口送至编码器按照GPRS码规则进行编码送至GPRS MODEM。至此，完成了数据的采集、处理等传输前的准备工作。当数据送至GPRS MODEM后，GPRS MODEM通过承载GPRS网络的空中接口传输数据。此时GPRS网络有两种方法传输数据，方法的选择视网络状况而定。一种方法是GPRS让数据通过INTERNET将数据传送到远程控制中心；另一种方法是GPRS将分组数据通过空中接口，送至监控中心的GPRS MODEM，数据在解码器中将分组数据译码成服务器能识别的数据，利用RS232/RS485输入服务器。

数据送到服务器中后，服务器对数据进行分析，然后经路由送到人机交互界面。操作人员通过观察服务器的分析报告，或者使用软件与数据库的数据进行比对，得出被监控对象的运行状况，从而决定是否需要对被监控物采取动作。

2 系统软件及硬件设计

采集到的数据采用RS232/RS485 总线，经MAX系列芯片进行电平后送至处理器串口。

处理器处理之后的数据采用同样的方式将数据送至GPRS MODEM等待传输。GPRS MODEM选用西门子公司的MC39i，MC39i是西门子公司生产的工业级GSM/GPRS模块，它包括有一个天线接口、SIM卡座接口和一个40脚的ZIF插座。ZIF接口包括电源部分、RS232接口部分、语音部分、在线升级接口部分和其他信号接口部分。

MCU部分采用的是ATMAL公司的16位单片机AT89C51，内含128KFLASH，SKRAM。16位MCU是装置的核心，开发中充分利用AT89C51集成度高、模块功能强的优点，装置的软件存放在片内大容量FLASHEEPROM，片内RAM存放实时数据、程序中变量等，E2ROM内存放定值。数据、地址总线不引出MCU，具有良好的抗干扰性能，而且Pl口、P2口可用来扩展并行接口的设备，如LCD和D/A转换等。

配电变压器的运行参数包括三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等。CS5460A是单相双向芯片，它具有测量电流有效值、电压有效值、瞬时电压、瞬时电流、瞬时功率和计算能量的功能。

RESET是CS5460A的硬件复位引脚，给它一个低电平信号可以复位CS5460A，CS是CS5460A的片选引脚，用于是否选中CS5460A对其进行操作，CS5460A中的数据及命令字的输入和输出是通过SDI、SDO这2个管脚实现的，SCLK决定串行数据的速率，当SCLK为上升沿时在SDI上的数据可以写入，在SDO上的数据可以读出。另外，CPU也可以通过INT、EOUT、EDIR读出测得的参数值。INT是中断输出端口，当该引脚为低电平时，说明结果寄存器已被更新，应从中读出数据。EDIR、EOUT是能量方向和能量输出端口，能量方向指出能量的正负，能量输出是与能量成正比的速率输出。被测量的电压和电流信号通过变压和变流器接入IIN+、IIN-、UIN+、UIN-差分电流、电压输入管脚以供进行模数转换，模数转换的基准电源输入由VREFIN给出。

由于同一模块每次上线获得的IP可能是不同的，因此一般情况下数据采集服务器无法主动对GPRS模块进行定位。解决方法是数据采集服务器端使用静态IP，并且事先将这一静态IP写入模块中。

传输数据时，数据链路层采用PPP协议，传输层采用面向连接的TCP协议。在GPRS网络中，数据传输就是IP数据报通信过程，模块向网关发送的PPP报文都会传送到INTERNET网中相应的地址，从而实现采集数据和INTERNET网络通过GPRS MODEM的透明传送。

3 结束语

本文提出了基于GPRS的电力设备远程监控系统的总体设计方案，并初步完成了系统的整体设计。系统充分利用GPRS技术在远程数据采集方面的优势，使得该系统具有较强的可扩展性、通用性和灵活性。提高了电力自动化程度，弥补了当前电网监测系统的缺陷，为电网的正常运行提供了良好保障。