導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇有線傳輸技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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2有線電視光纖傳輸維護技術

在日常的光纖線路維護中，工作量繁重。想要做好維護工作，就應該將竣工階段和每一次的定期檢查測試環(huán)節(jié)中收集的資料做好認真保管，尤其是各種設備的說明書以及實驗測試結果對比資料，這是進行光纖維護的最佳依據(jù)。在維護光纖線路時，OTDR是主要的測試設備，要確保其時時刻刻都能夠處于良好的工作狀態(tài)之下，作為維護技術人員，還應該對測試結果進行熟練地分析，將故障點判斷出來?？紤]到光纖線路本身的特點，在維護方面，我們就應該考慮到以下幾個方面的工作：第一，雖然光纖線路發(fā)生故障的幾率較低，但是維護人員也不能夠忽視了光纖線路的維護工作。對于光纖線路的維護，主要目的在于控制故障的發(fā)生率，最高境界在于在發(fā)生故障之前，就能夠排查出隱患位置，及時地消除故障，避免故障對正常傳輸產生影響。所以，日常的維護技術對于光纖線路非常重要。所以，尋線員的合理設置，配合上日常的檢查，才可以消除潛在問題。另外，對于社會大眾，也需要做好光纖線路法律法規(guī)等相關知識的宣傳。第二，雖然光纖線路發(fā)生故障的幾率較低，但是并不是說故障就可以絕對的避免，所以，光纖搶修問題就是一個無法回避的問題。在光纖維護中，就應該針對搶修，建立出一支作風過硬、經驗豐富的搶修隊伍來應對光纖線路故障問題，只有如此才能夠確保光纖傳輸持續(xù)的進行下去。第三，如果信號中斷問題是因為光纖故障所引起的，就應該及時地消除故障。在進行維護的時候，必須將故障點準確地找出來。一旦出現(xiàn)問題，就應該根據(jù)故障的特點對于故障是發(fā)生在主干網還是在分配網，需要及時地判斷。如果懷疑是光鏈路出現(xiàn)了問題，就需要從光鏈路的兩端使用OTDR進行夾擊測試，這樣可以將故障的范圍大體確定出來，然后根據(jù)光纖長度數(shù)碼的編號，對故障的范圍進一步落實。比如：在一處縣城中，在農村有線電視二級光網發(fā)展中，發(fā)現(xiàn)一級光接收點光功率從原本+4dBm降至了-12dBm。對于這一個方向的光纖就可以使用OTDR進行測試，發(fā)現(xiàn)了光纖本身的損耗曲線呈現(xiàn)逐漸增大的斜率，猜想可能是因為超高車輛刮到或者是環(huán)境溫度引起了光纖出現(xiàn)了微彎的情況。通過OTDR的測試發(fā)現(xiàn)，在24km地方接續(xù)盒光纖束被抽，導致光纖本身被折成為了小彎，降低了光功率。此外，如果是某一個段落的光纖在接續(xù)點出現(xiàn)了反射峰，這樣就可以判斷出接續(xù)點的故障，或者是因為光纖的損壞或者進水，就需要將其剪斷進行重新的連接。如果在接續(xù)點沒有反射峰，那么就可能是光纖傳輸出現(xiàn)了斷裂。如果是架空光纖，就需要對過路光纖的損毀情況進行嚴格調查；對于地下埋設的光纖，就應該觀察其地面是否出現(xiàn)了破壞或者是被挖的痕跡。根據(jù)具體的維護經驗判斷，雖然光纖發(fā)生的故障本身具備一定的隱蔽性，但是并非是說明其無法加以判斷，通過科學的方法分析，絕大部分的光纖故障都可以確定出來。不過，在這里強調的是，維修工作不是急于恢復信號就可以完事的，更多的是要注重今后的巡視工作，才是保障的主要措施。

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中圖分類號：TN948.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）05-0015-02

一.引言

近年來，隨著我國綜合國力增強，經濟快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，人們對廣播電視的需求也發(fā)生了深刻的改變，傳統(tǒng)的模擬信號電視難以滿足人們日益增長的文化需求。國家政府也大力支持鼓勵數(shù)字電視產業(yè)的發(fā)展，指出要加強各地區(qū)廣播電視覆蓋，大力推進廣播電視網絡的數(shù)字化升級改造，滿足數(shù)字電視發(fā)展的需要。因此，加快推進數(shù)字電視網絡升級改造就十分緊迫。

二.有線電視網絡發(fā)展存在的問題

網絡器件老化，傳輸電視信號質量較差，已建成的有線電視網絡中，有的網絡器件因使用多年，大多老化嚴重，出現(xiàn)失真、載噪、以及故障率的問題越來越嚴重，其所傳輸?shù)木W絡信號質量也非常不好，達不到用戶的要求，這在一定程度上都阻礙了有限電視網絡事業(yè)的發(fā)展。

2.1 傳統(tǒng)的有線電視網絡不再適應當今數(shù)字化的發(fā)展

當前，全國的有線電視行業(yè)正在進行數(shù)字化整體轉換，數(shù)字化的時代使整個有線電視的業(yè)務、運營模式發(fā)生了革命性的變化，其中最集中的體現(xiàn)就是要求網絡實現(xiàn)雙向性，在和運營商的競爭中，雙向網絡和單向網絡，很明顯是雙向網絡更占據(jù)優(yōu)勢；多業(yè)務運營和單一業(yè)務運營競爭，多業(yè)務運營更具優(yōu)勢；在低成本和高成本之間，當然是低成本占據(jù)優(yōu)勢地位。然而現(xiàn)實的狀況是，既有的有線電視網絡是單向網絡，不能開展雙向交互業(yè)務，且網絡結構不合理，可靠性也較低，出現(xiàn)故障的頻率較高，維修量大，這些都局限了其自身的發(fā)展，如不進行創(chuàng)新，勢必會走向衰敗之路。

2.2 面臨激烈的競爭形勢

在走向數(shù)字化的進程中，政策保護所形成的壟斷正在和即將被打破，整個行業(yè)面臨的競爭十分激烈，IPTV，手機電視的出現(xiàn)對有線電視的發(fā)展產生了不小的沖擊，如果有線電視再不進行改革和創(chuàng)新，很有可能就會被取而代之，此外直播衛(wèi)星、地面數(shù)字廣播的發(fā)展也開始興盛起來，在競爭中必將占據(jù)一席之地，總而言之，有線電視網絡事業(yè)的發(fā)展面臨著嚴峻的考驗，改革和創(chuàng)新已迫在眉睫。

三.網絡升級改造的要求

3.1 數(shù)字電視網絡要依靠穩(wěn)定和可靠的保障

結合當前數(shù)字電視網絡發(fā)展的狀況，主要研究其升級改造，如果網絡的穩(wěn)定性不能夠掌握，將會帶來一系列的穩(wěn)定，從而不利于數(shù)字電視的穩(wěn)定發(fā)展。為了有效地促進數(shù)字電視網絡的發(fā)展，要從研究數(shù)字電視網絡升級革新開始，逐步建立一系列有利于數(shù)字電視網絡發(fā)展的系統(tǒng)，也將會是未來數(shù)字電視發(fā)展的關鍵。只有及時采取一些交互形式的網絡信息，才可以使得整個數(shù)字化電視網絡升級改造的順利進行。

①主要將數(shù)字電視網絡設備的穩(wěn)定性逐步建設好。

②注重設備內部件的檢查，對一些有用的設備要做到及時的備份，從而提高設備的穩(wěn)定性。

③注重建立高效網絡運作系統(tǒng)。我們要將數(shù)字電視網絡的設備完善好，這是充分做好網絡穩(wěn)定性的關鍵。

④我們要從做好網絡設備系統(tǒng)開始，著手將網絡運用到實際的設備中，

從而有效的保障網絡可靠性。

⑤針對網絡建設問題，我們要從研究低成本、容易維護和高效管理方面著手。

3.2 網絡的開放性、可擴展性

我們對于研究數(shù)字電視網絡的發(fā)展主要靠技術和市場發(fā)展的支撐，為了達到數(shù)字電視網絡升級改造的目的。我們注重從研究數(shù)字電視網絡開始，主要將數(shù)字電視網絡的技術應用到未來的網絡系統(tǒng)中，從而有利于加快數(shù)字電視網絡設備的更新，這對于我國網絡電視的升級發(fā)展提供了科學的方向。

四.網絡升級與改造的目標

4.1 網絡能夠開展適合用戶需求的綜合業(yè)務，增加網絡的效益，提升網絡的市場價值

網絡的價值體現(xiàn)在兩個方面：一是網絡每年的直接業(yè)務收入；另一方面就是網絡在市場上的評估價值。而網絡的評估價值很大方面取決于，網絡是否有能力開展有潛力的增值服務。這也是為什么全國各地市有線電視臺加大度進行網絡改造的最根本原因。孤立的地市有線電視網只是一個“信息島”，它必將與全省及全國通信網互聯(lián)，不論今后體制如何變化，只要先將自己的網絡做大做強，都能在將來的變化中占據(jù)有利位置。

4.2 網絡改造要有前瞻性

網絡改造實際是對數(shù)字電視電視網進行有條件的建設，將確定數(shù)字電視網絡今后的發(fā)展方向。從技術的角度來說，采用的技術與有線網絡有了明顯質的飛越。為了達到第一點目標，網絡技術升級改造1必須具有前瞻性。

4.3 投資要安全合理

投資的安全性非常重要。建設一個數(shù)字電視網絡主要包括兩部分投資：基礎網絡建設的投資和業(yè)務相關的投資。基礎網絡建設的投資包括：管道建設，光纖骨干網，光纖分配網，電纜分配網，光纖傳輸設備等。要想讓這個網絡長期高效地通暢，必須將基礎網絡建設工作做好，這是網絡的根基所在。所以說對網絡基礎建設的投資是長期有效的，是很安全的投資?，F(xiàn)在的信息技術日新月異，實質就是與業(yè)務相關的信息技術不斷發(fā)展。

4.4 加快網絡電視技術的研發(fā)力，從而依靠高科技力量推動現(xiàn)代數(shù)字電視網絡的快速發(fā)展

通過采用HFC網，干線傳輸以光纖網絡等方面的技術進行拓寬發(fā)展途徑，從而有利于整個數(shù)字電視網絡的可持續(xù)發(fā)展與更新。面對一些HFC局域網，

我們更應該從加快數(shù)字化網絡建設著手，有力的推動我國目前交互式電視、數(shù)字化信息傳輸?shù)榷喾矫娴墓δ芟蚋呒夹g含量的方面延伸，這將是對于我國當前網絡發(fā)展空間的有力開發(fā)。所以，我們要將網絡升級改造確定在：

①我們通過利用好SDH光纖干線傳輸網來進行匹配，從而有效的促進接入網升級傳輸功能。

②我們通過建立傳輸模擬形式來有效的控制信號的傳輸，從而實現(xiàn)語言的快速傳遞。

③只有將網管系統(tǒng)升級到最新，才能提高信息傳輸?shù)乃俣取?/p>

五.網絡升級改造的方案

5.1 注重研究網絡升級形式

①我們通過研究有線電視網絡，找到解決電纜干線改造的方法，這是做好網絡升級的關鍵。主要研究信號的傳輸，這是影響播出效果的關鍵性因素。

②我們要加強光纜干線設備的維護工作，注重改變配置方式，逐步形成一些節(jié)點的接收和反向光發(fā)射的模式。注重對反向光的吸收的采集。這樣做的目的是有效的提高反向通道抗干擾性，從而解決好電纜屏蔽系統(tǒng)問題，對網絡升級改造有積極作用。

③針對網絡升級改造，我們要結合ATM技術來進行有效的處理，達到技術能力的提高。

5.2 升級改造后的幾種模式

①改造成模擬光纖網。為了有效的促進我國數(shù)字電視網絡升級改造外線設計與施工的順利開展，我們只有將光纖網普遍采用的傳輸方式改變?yōu)橐环N系統(tǒng)標準化的兼容模式，才能夠有效的控制好電纜網絡的傳輸，這也是針對光纖--同軸電纜系統(tǒng)傳輸而言的，為了將雙向傳輸和交互式業(yè)務運用好，我們必須開展好寬帶信息的發(fā)展道路。具體體現(xiàn)在光纖損耗的大小，這將是影響傳輸距離的重要因素。

②改造成數(shù)字光纖網。面對著這些數(shù)字光纖網的實際情況，我們要逐步展開研究討論，主要從傳輸質量和有效的降低誤碼率的情況開始，將終端設備相對壓縮數(shù)字分析運用到每個頻道中的具體網絡模式。這對于具體的數(shù)字光纖網絡而言，主要在于注重對數(shù)字電視網絡質量的研究。這將是未來數(shù)字電視網絡發(fā)展的方向，我們必須重視數(shù)字電視網絡升級改造。

5.3 網絡升級改造的實施

我們通過研究網絡升級改造條件，具體的實施方案在于：

①通過全面升級改造的方案來優(yōu)化網絡質量，從而有利于整個網絡的順利傳輸，這將是我們做好網絡維護工作的重點，只有通過建立健全網絡升級改造的制度，才能夠處理好網絡設備的運作。

②分期升級改造方案--我們通過調查了解后，找到一些解決光纖節(jié)點不能到達小區(qū)的現(xiàn)狀，這對于配網對接來講，主要從一些信號質量好的地方

進行輸送，從而有利于整個網絡干線的快速發(fā)展。

③為了有效的促進網絡升級改造，必須建立一套切實可行的方案。解決好一些不切合實際的電纜分配形式，從而有利于控制升級的單向網絡升級到雙向網絡。這將是有利于信號穩(wěn)定的重要點。

六.結論

近年來，數(shù)字電視網絡建設工程加快推進，普及率逐漸提高，但是在實施過程中仍然存在很多不足，往往難以達到最優(yōu)效果。因此在實踐中，一定要綜合考慮各方面因素，優(yōu)化設計，靈活施工，同時要密切關注數(shù)字電視網絡發(fā)展動態(tài)，緊貼當前實際需求和未來發(fā)展趨勢，積極探索和創(chuàng)新，推進數(shù)字電視網絡建設工程不斷向前發(fā)展。

參考文獻

[1] 邵樺，高云，王厚信.基于IP的VOD視頻流回傳監(jiān)控系統(tǒng)方案分析[A].中國新聞技術工作者聯(lián)合會2012年學術年會、五屆四次理事會暨第六屆“王選新聞科學技術獎”的“人才獎”和“優(yōu)秀論文獎”頒獎大會論文集[C].2012.

[2] 吳祖強，鄭漢明.數(shù)字電視網絡監(jiān)測安全系統(tǒng)[A].2007第二屆全國廣播電視技術論文集2（下）[C].2007.

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“三網融合”是指電信網、廣播電視網、互聯(lián)網在向寬帶通信網、數(shù)字電視網、下一代互聯(lián)網演進過程中，其技術功能趨于一致，業(yè)務范圍趨于相同，網絡互聯(lián)互通、資源共享，能為用戶提供話音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務的一種新體系。

綜觀“三網融合”精神，最主要的切入點就是要加快推動廣電、電信業(yè)務的雙向進入。論文寫作，切入點。也就是廣電、電信企業(yè)按照國家廣電總局“三網融合”總體方案中明確的雙向進入的業(yè)務范圍，開展相關業(yè)務。其中IPTV、手機電視的集成播控業(yè)務由廣電部門負責，宣傳部門指導。廣播電視播出機構要做好IPTV、手機電視集成播控平臺的建設和管理；國有電信企業(yè)在廣電部門的監(jiān)管下，可從事IPTV傳輸和手機電視分發(fā)服務。

顯而易見，隨著政策和體制的理順，廣電網的核心—有線電視網絡必將在“三網融合”中發(fā)揮主導作用，而電信網在廣電部門的監(jiān)管下，從事相關業(yè)務。有線電視網有著其它網無法替代的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下四個方面：其一，途徑便捷，有線電視網從自己的傳統(tǒng)的視頻傳輸業(yè)務出發(fā)，通過雙向化改造和業(yè)務平臺的搭建，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)和話音業(yè)務的承載,不僅可以在家庭擁有量最大最普遍的電視機上，而且還能夠在多屏(電視機、手機、電腦)之間實現(xiàn)業(yè)務切換；其二，信息權威，有線電視網絡是黨和政府宣傳輿論和信息傳播的主陣地，是政策法規(guī)、公共信息的權威傳播者，具有公認的信息公信力，擁有保障信息的正確性、權威性的體制和機制，由有線電視網絡主導的三網融合在信息服務提供、利于各行各業(yè)和個人有效使用信息方面具有獨天得厚的優(yōu)勢；其三，安全可控，不同于電視網和計算機網等其它基礎網絡，有線電視網是獨立、安全的網絡體系，從建網之初就被賦予了極強的政治屬性；其四，內容豐富，依靠廣播電視播出機構雄厚的音視頻資源，通過內容和服務的集成和分發(fā)平臺和海量的媒體資源系統(tǒng)，充分發(fā)揮廣電內容服務的優(yōu)勢。

廣電網雖有獨特的優(yōu)勢，但就“三網融合”后的全新一代互聯(lián)網還需進一步完善和提升，目前有個別城市真在試點，但大多數(shù)特別縣級城市還應加強和加快網絡建設的改造和統(tǒng)籌規(guī)劃，重點是加快有線數(shù)字電視網絡建設和整合，推進有線電視網絡數(shù)字化和雙向化升級改造，就國家管理部門加緊培育和建立合格的市場主體，從而組建國家級有線電視網絡公司，實現(xiàn)全國有線電視網絡統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一運營、統(tǒng)一管理，構建適度競爭的產業(yè)格局。論文寫作，切入點。為了迎接三網融合，零散分布在國內各地的網絡需要整合起來。

廣電網要進一步強化網絡信息安全和文化安全監(jiān)管。要把確保網絡安全、文化安全貫穿于“三網融合”的全過程，要做到同步同進、并重并舉。按照屬地化管理，誰主管、誰負責，建立健全相關安全監(jiān)管機構和技術監(jiān)管系統(tǒng)，落實網絡信息安全和文化安全管理職責。廣電主管部門要將IPTV、手機電視業(yè)務納入安全播出和行業(yè)管理范圍，切實加強監(jiān)管。論文寫作，切入點。

同時切實推動產業(yè)發(fā)展，要創(chuàng)新產業(yè)形態(tài)和市場推廣模式，大力發(fā)展新興產業(yè)，加強信息技術產品研發(fā)和制造，加快建立適應“三網融合”的國家標準體系。

隨著數(shù)字化，網絡化等高新技術的快速發(fā)展，“三網融合”的步伐明顯加快，廣電要利用“三網融合”的契機，加快改革步伐，進行機制體制創(chuàng)新，充分運用高新技術，改造提升傳統(tǒng)媒體傳播能力和影響力，積極發(fā)展新興媒體，滿足各類終端和用戶對廣播影視的需求，牢牢把握未來發(fā)展的主動權，使廣播影視贏得用戶，贏得市場。論文寫作，切入點。

廣電網要適應“三網融合”后的新體系，要在三個方面進行創(chuàng)新：

（1）技術創(chuàng)新，就是改造現(xiàn)有的網絡，建設下一代廣播電視網（NGB）；

（2）體制創(chuàng)新，就是通過組建的國家級網絡公司來打造適應“三網融合”的運營主體；

（3）服務創(chuàng)新，就是在內容方面要開發(fā)多種業(yè)務形態(tài)。

下一代廣播電視網（NGB）是多個層面的，它不光是一個網絡的技術和物理的轉變。論文寫作，切入點。它應有以下六個方面的轉變：

（1）在網絡方面要加快升級改造推動廣電網的傳播方式，從過去的模擬單向傳輸向數(shù)字雙向互動轉變，往寬帶化、雙向化、全程全網方向發(fā)展；

（2）在業(yè)務方面克服過去的互聯(lián)互通不足、開放性不夠，往開放化、共享化、聯(lián)通化方向發(fā)展；

（3）在終端方面要克服過去網絡分散、規(guī)范不統(tǒng)一的問題，加強網絡的支持，向具有互相跨平臺的多種終端、多種接入、標準化、智能交互化方面發(fā)展；

（4）在用戶方面要轉變過去的單一服務方式，向市場化、多樣化的綜合服務轉變，滿足用戶的個性化、多層次的需求；

（5）在運營方面要完善廣電網的體制機制，要從小規(guī)模分散經營向集約化、規(guī)模化方向發(fā)展；

（6）在管控安全方面最終實現(xiàn)在內容、業(yè)務、網絡上可管、可控、可信的網絡。論文寫作，切入點。

下一代廣播電視網（NGB）的建設要在上述六個方面進一步完善提高。建設下一代廣電網要達到的目的：形象地說從用戶的角度來講它可以跨區(qū)域、跨網絡、跨平臺、跨系統(tǒng)去獲取他想要的內容和信息，通俗的講就是在全國的廣電網上建一張互聯(lián)網。

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0引言

隨著現(xiàn)代多媒體技術的發(fā)展,以及筆記本電腦、掌上型、膝上型電腦等便攜式終端設備的廣泛使用,學校師生對無線上網需求越來越高，希望利用移動式、便攜式的上網設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、信息資源檢索、遠程教學、移動辦公、移動會議、移動學習等活動,校園無線局域網為之提供了可能。因此,組建校園無線局域網能更有效的促進高?，F(xiàn)代化教學。

1高校有線局域網現(xiàn)狀及問題分析

近年來,信息技術的發(fā)展日新月異,正以不可抗拒的力量改變著人們的生產方式、生活方式,同時也正在影響并改變著學校的管理模式、教學模式乃至師生的學習方式，校園網(有線局域網)在教學、科研和管理上發(fā)揮了巨大的作用。但是,有線網絡也存在一定的局限性:

(1)網絡組建受布線的限制。在校園有線網絡建設、運行和維護的實踐過程中,由于眾多高校的校園網大多是通過光纖、網線連接起來的“有線網”,有線網絡在某些場合要受到布線的限制,例如:已裝修好的住宅、圖書館、校園中具有歷史意義怕受破壞的古跡及年久失修的歷史建筑不適合鉆孔布線,不便施工的報告廳、操場、展覽會館等。

(2)不方便移動辦公。諸如很多學校只在部分區(qū)域接入有線網絡,而無法顧及所有區(qū)域，有線網絡的接入點比較固定,網中的各節(jié)點不可移動，而且接口數(shù)量也有限,布線、改線工程量大,線路容易損壞等等。因此,移動設備接入網絡很不方便,移動辦公受到很大限制。免費論文，高校校園網。

(3)難以滿足日益變化發(fā)展的校園格局。現(xiàn)階段高校有一個顯著的特點就是建立分校區(qū),校本部與分校區(qū)之間的網絡傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜構成有線局域網。當要把相離較遠的節(jié)點連接起來時,架設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,因此，對正在迅速擴大的聯(lián)網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。

2無線局域網概述

無線局域網是無線通信技術與網絡技術相結合的產物。從專業(yè)角度講,無線局域網就是通過無線信道來實現(xiàn)網絡設備之間的通信,并實現(xiàn)通信的移動化、個性化和寬帶化。通俗地講,無線局域網就是在不采用網線的情況下, 提供以太網互聯(lián)功能。無線網絡設備特點：

(1)無線網卡:無線局域網中無線網卡是操作系統(tǒng)與無線產品之間的接口,用來創(chuàng)建透明的網絡連接，其作用與有線網卡類似。無線網卡按照其接口類型的不同,主要有三種:PCMCIA無線網卡(適用于筆記本電腦,支持熱插拔)、PCI無線網卡(適用于臺式機)和USB無線網卡(適用于筆記本電腦和臺式機,支持熱插拔)，它們都用于短距離無線網絡設備之間的通信。

(2)無線基站AP(Access Point):無線接入AP 是一個無線子網的基站，它在無線局域網和有線網絡之間接收、緩沖、存儲和傳輸數(shù)據(jù),是支持一組無線用戶入網的設備。免費論文，高校校園網。AP作為無線子網中的核心設備是必不可少的,同時也是WLAN 和LAN 之間的橋接設備，WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之間，無線訪問接入AP通常通過以太網線連接到有線網絡上,并通過天線與無線設備進行通信，其作用半徑取決于天線的方向和增益（若不加外接天線, AP的覆蓋范圍理論上在視野所及之處約230m，但若在半開放性空間,或有間隔的區(qū)域,則約20～30m左右，由于微波是直線傳播,所以微波都是小角度穿透幾面墻體, 墻體將減弱信號, 如果墻體為鋼筋混凝土,信號則會更弱。所以在實際情況下，尤其在室外還需要加上外接增益天線,使傳輸距離到達更遠、信號更強）。

(3)無線路由器(Wireless Router):無線路由器是典型的網絡層設備,是兩個局域網之間傳輸數(shù)據(jù)包的中介系統(tǒng),負責完成網絡層中繼或第三層中繼任務。近年來,為了提高無線通信的能力和效率,不少無線路由設備整合了交換機和防火墻的功能。

(4)校園無線局域網可提供常規(guī)的Web服務、ftp服務、E-mail服務、撥號服務、服務、圖書館電子借閱等多種服務,還可以根據(jù)各高校特點,開通國際著名電子期刊瀏覽、移動辦公系統(tǒng)、移動BBS討論系統(tǒng)、移動答疑系統(tǒng)、移動新聞系統(tǒng)、移動教室管理系統(tǒng)、MIS等多種服務。學校應該進一步完善無線局域網軟硬件的建設,以此來進一步推進數(shù)字化校園建設。

3校園無線網絡終端配置

3.1無線接入器的配置

網絡的物理連接就是一根網線接入AP作為信息的入口,在無線上網的計算機上安裝好無線網卡,通過AP 和無線網卡之間的無線電信號接受信息,網絡物理連接后就是具體參數(shù)的設置,也就是無線網絡終端配置的關鍵。這主要涉及兩個方面:

(1)首先要設置一臺能配置AP參數(shù)的計算機,將一根網線一頭接入AP ,而將另一頭接入用于配置AP參數(shù)的計算機,同時還要保證這臺計算機的IP地址和需要設置的AP在同一網段,以保證直接通信;

(2)進入Web 配置界面后會看到AP的運行狀態(tài)、無線設置、TCP/IP設置、流量統(tǒng)計、軟件升級、保存加載設置和修改密碼等選項,因此只需要對TCP/IP的IP 地址、子網掩碼、默認網關和DHCP客戶端等參數(shù)進行設置,這些參數(shù)基本和有線網絡的設置一樣。若考慮到網絡安全性,就要在無線設置中選擇安全設置,使用WEP加密模式可以阻止無線網絡所有非經授權的訪問，AP經過這一序列設置后,就可把信號源的網線接入AP。

3.2無線網卡的配置

在安裝無線網卡的計算機或筆記本電腦上安裝好驅動程序后,就會出現(xiàn)和普通網卡一樣的網絡屬性，如果其網絡屬性和有線網絡狀況下不一樣,就可能是驅動程序安裝不正確造成的,就要檢查驅動程序是否正確，無線網卡的配置與當前網絡的參數(shù)和AP的DHCP 配置有關,即當AP的DHCP 設為Disabled時,無線網卡的IP地址、子網掩碼、默認網關和DNS都必須作相應設置。如AP設置為192.168.1.1,則無線網卡的IP 地址就為192.168.1.x（x為2-254 之間一個地址,但不能和網絡中已經分配的地址重復),子網掩碼就為255.255.255.0,默認網關就為192.168.1.1,DNS設置就為222.172.200.x(學校的DNS服務器)。

4校園無線局域網的構建

4.1無線校園網構建方法

一是閥值法。通過調整AP的閥值設置,控制AP接入覆蓋范圍,從而在相同覆蓋面積條件下,通過增加AP數(shù)量,提高系統(tǒng)容量;

二是頻率復用。學校人群主要由管理人員、教師、科研人員和大量學生構成,以上人群工作和學習主要分布在以下區(qū)域:教學樓、圖書館、辦公樓、實驗研究樓、學生宿舍、運動場以及校內各類休閑活動場地(草坪、廣場等)。因此,在同一覆蓋范圍內的多個AP利用802.11g協(xié)議規(guī)定的13個可用信道中相互干擾最小信道進行設計,客戶端無線網卡根據(jù)各AP信號強度,選擇不同信道工作,從而提高系統(tǒng)容量。

4.2室內無線網

室內：指原先沒有安裝有線網絡的教室、會議室、臨時移動辦公室等。

設備的選擇:室內AP(WST-330)、全向天線、吸頂天線。免費論文，高校校園網。在室內部署WLAN的第一步是要確定AP的數(shù)量和位置，也就是要將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區(qū)域進行交叉覆蓋,各覆蓋區(qū)域之間無縫連接。所有AP通過雙絞線與有線骨干網絡相連,形成以有線網絡為基礎,無線覆蓋為延伸的大面積服務區(qū)域，所有無線終端通過就近的AP接入網絡,訪問整個網絡資源。免費論文，高校校園網。覆蓋區(qū)的間隙會導致在這些區(qū)域內無法連通，技術人員可以通過地點調查來確定AP的位置和數(shù)量。地點調查可以權衡實際環(huán)境（如教室的面積等）和用戶需求,考慮到教學環(huán)境對網絡帶寬、網絡速度的要求, 這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等。多個AP通過線纜連接在有線網絡上,使無線終端能夠訪問網絡的各個部分。免費論文，高校校園網。

通常情況下,一個AP最多可以支持多達80臺計算機的接入,數(shù)量為20～30臺時工作站的工作狀態(tài)最佳,AP的典型室內覆蓋范圍是30～100m,根據(jù)教室和會議廳的大小,可配置1個或多個無線接入器。針對不同區(qū)域無線校園網覆蓋方案有所不同:

①教學樓主要為教室,是學生和教師主要活動場所。教室的結構是完整的整體空間,在每個教室根據(jù)面積和容納人數(shù)設置一個或多個AP,從而使信號覆蓋教室各角落。

②圖書館內多為寬敞、高大空間,適于無線局域網實現(xiàn)網絡的覆蓋,使用設備少,覆蓋率高,可根據(jù)室內面積和估計容量布置AP。

③辦公樓、實驗研究樓和宿舍樓通常是在走廊放置若干AP,讓無線信號覆蓋各房間;也可通過室外無線覆蓋法,在樓外架設AP和增益天線,透過窗戶讓網絡覆蓋各宿舍,相對而言通過室外構建網絡成本較低,且可以兼顧宿舍周邊地帶無線上網需要。免費論文，高校校園網。室內拓撲結構如圖1所示：

 

圖1 室內WLAN拓撲結構

4.3室外無線網

室外：指校園操場及其他室外公共場所等。

設備的選擇:高功率無線AP(WST-400)、無線全向天線、無線定向天線。全向天線:在所有水平方位上信號的發(fā)射和接收都相等。定向天線:在一個方向上發(fā)射和接收大部分的信號。室外考慮因素與教室、會議室不同,在校園區(qū)室外配置無線接入點要復雜一些,要把各自成一個局域網而又有一定距離的各棟樓房連接起來。在網絡的每一端接入AP,并在距離遠或信號弱的地方同時外接高增益天線,就可以實現(xiàn)有效距離內兩個網段之間的互連。例如:在圖書館樓頂架設一個全向室外天線和一個室外定向天線。全向天線覆蓋校園各教學樓和操場;在教學樓上架設定向天線,將信號傳遞給理學樓A;理學樓A上也要架設定向天線,將信號傳遞給理學樓B;在理學樓B上架設全向天線可以將無線信號覆蓋草坪, 同時也可以將信號傳遞給理學樓C。其他實驗樓、體教樓依此類推。具體操作時,要根據(jù)實際情況(如各棟樓之間的實際距離以及障礙物等)來考慮選擇設備(如設備型號、是否要加用全向、定向天線, 以及增減設備數(shù)量等)。在樓房上架設無線網絡設備還需加裝避雷器、防潮箱等輔助設備,以防止無線網絡設備的損壞。

針對校園湖、體育場以及各類休閑區(qū)域一般多為室外空曠地帶,可使用室外型AP配合功率放大器和大功率天線,以取得大面積網絡覆蓋。由于目前802.11g無線局域網自身的局限性,建筑的布局和結構基本決定了每個AP的覆蓋范圍。因此,在進行無線網絡規(guī)劃時,必須先對每個建筑物進行詳細的信號強度測試,同時根據(jù)在AP間無線覆蓋縫隙最小的條件下,盡量擴大AP間距的設計原則定位每個AP的位置。室外網絡拓撲結構如圖2所示：

 

圖2 室外網絡拓撲結構

4.4校園無線局域網安全設計

在安全方面,由于無線局域網中數(shù)據(jù)是以廣播的形式傳播的,容易被非法用戶截獲,給無線局域網用戶帶來損失。因此,就必須使用無線加密功能,對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密。在無線局域網安全設計上,WLAN 技術提供了與有線網絡等價的標準——專用(WEP)安全體系結構,并提供了128位的加密密鑰。Cisco1100或1240系列無線AP采用了基于IEEE802.11g標準的集中安全體系結構。這種新安全體系結構利用Cisco Secure Access Control Server 2000 EAP型RADIUS(遠程授權撥號接入用戶服務)服務器軟件,提供與網絡登錄集成的集中用戶認證，用戶提供學校授權的用戶名和密碼后,客戶機將通過AP與放置于網絡中心的RADIUS服務器交互確認信息，RADIUS 服務器對客戶機進行認證后,將密鑰發(fā)送給AP，借助這種基于標準的集中管理體系結構,無線網絡安全才能夠得到保證,并且可以滿足不同等級信息安全的要求。

5結束語

校園無線局域網具有靈活性、低成本、移動方便、易安裝等特點,隨著無線技術的快速發(fā)展，無線局域網在技術上已經日漸成熟,應用日趨廣泛,無線網絡雖然還不能完全脫離有線網絡,但無線網絡已經成功服務于某些高校,以它的高速傳輸能力和靈活性日益發(fā)揮重要的作用,但無線局域網也存在數(shù)據(jù)可靠性、安全性、網絡傳輸距離有限等問題,大學校園應大力進行校園無線局域網技術研究和實用化工作,有效彌補校園有線網絡的不足,應用無線局域網技術最大限度地擴展延伸校園有線網絡。

參考文獻

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一、概述

當前中國移動已成為全業(yè)務運營商，全業(yè)務接入的高帶寬需求，勢必要求一個豐富的網絡資源作為支持。在移動全業(yè)務發(fā)展初期，現(xiàn)有的光纖網絡覆蓋范圍、分布特點與終端業(yè)務用戶相去甚遠，WLAN作為一種技術成熟，用戶認知度較高的無線技術，為固定寬帶接入和移動數(shù)據(jù)業(yè)務形成一種有效的補充，一方面可以為固定寬帶接入業(yè)務提供最后一百米的無線延伸，使固定寬帶移動化，另一方面，可以有效緩解3G網絡在熱點區(qū)域的帶寬壓力。在接入具體全業(yè)務點的同時如何利用WLAN優(yōu)勢，在實際組網過程中與用戶LAN進行混合組網，形成一個完整的解決方案也是值得我們研究的。

二、WLAN技術

無線局域網WLAN (Wireless Local Area Network)：以無線多址信道作為傳輸媒介，實現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網的功能。WLAN 定位為無線局域網技術，提供慢速和游牧移動狀態(tài)寬帶接入；WLAN既能彌補固定網絡的移動性不足計算機畢業(yè)論文，也能彌補移動網絡的寬帶性不足，其作為固定和移動網絡數(shù)據(jù)業(yè)務的補充，已得到全球廣大運營商的認可；同時WLAN能有效分流2G/3G 網絡數(shù)據(jù)流，降低2G/3G 網絡投資。具體實施過程中WLAN一般只要安裝一個或多個接入點設備。就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網絡，包括臨時組網與移動通信。不僅解決了有線LAN的大量有關組網與接入的難題，而且也方便地拓展了網絡信息服務的能力，對于“把信息資源貼近最終用戶”具有深遠的影響。

目前在全業(yè)務競爭中不僅要發(fā)展有線LAN的綜合接入，同時很多場合需要見縫插針的將WLAN網絡也建設進去。WLAN與LAN混合組網的優(yōu)勢如下：

1．擴展了CMCC網絡覆蓋

目前CMCC的有線LAN接入，受到五類線傳輸距離、交換機布放位置、用戶要求上網信息點不固定的限制，網絡覆蓋范圍局限性較大。如在LAN建設中部分特殊區(qū)域的LAN交換機下掛數(shù)臺AP設備，就能很好的解決客戶的需求，擴展CMCC網絡的覆蓋范圍。

2．安裝便捷

一般在網絡建設中，施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的，就是綜合布線施工工程。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管畢業(yè)論文格式范文。而WLAN最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網絡布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點 (AP) 設備，就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網絡。

3．全業(yè)務建設朝綜合接入方面發(fā)展

目前中國移動全業(yè)務的開展主要是安裝客戶的需求來進行的，客戶有寬帶或固話的需求，移動就為其提供相應的設備。這對于駐地網、本地網及設備的投資來說利用率均不高，移動以后在接入全業(yè)務客戶時，可考慮融合固話、有線寬帶、WLAN、以及今后的3G來給用戶綜合組網。這樣網絡建設能一次到位，各類資源的利用率也較高，且用戶認知度高，不易被其他運營商搶過去。

4．充分貫徹集團的TD+WLAN的方針

隨著移動3G業(yè)務的不斷開展，TD終端打破了傳統(tǒng)單一品種而出現(xiàn)了數(shù)據(jù)卡、上網本、無線固話與手機3+1的多個品種。當中移動將上網本作為3G網絡的主推業(yè)務，但是由于TD-HSDPA小區(qū)下載峰值速率和小區(qū)極限流量要趕超WCDMA和CDMA2000EV-DO的可能性是微乎其微，且TD類似于GSM的時分復用技術除了給TD帶來了頻譜利用率高的優(yōu)點外，也讓TD留下了穿透性能差的終身烙印。測試過TD信號的人都有這樣的感覺，如果不做室內覆蓋的話，TD的室內信號很微弱。

因此計算機畢業(yè)論文，讓TD+WLAN雙層網絡來保證熱點區(qū)域，甚至用成本較低的WLAN為一般室內提供無線寬帶也是可取。在進行重要用戶覆蓋時，將TD-HSDPA網絡作為主體網絡，以WLAN網絡覆蓋方式對于部分室內熱點地區(qū)進行輔助補充，會取得較好的效果。

5．有效搶占頻率空間

WLAN頻點有限，在當前競爭異常激烈的電信市場，可能有許多地方WLAN的頻點早已被其他運營商占領，這確實是制約TD+WLAN發(fā)展的一大難題。本人認為可以通過以下的方式解決：TD主要特點是頻譜利用率高和穿透性能差，我們可以利用這兩大特點。頻譜利用率高，我國給TD預留的頻段達155M，TD頻率資源豐富；穿透性不強，不進行室內覆蓋的在樓內TD信號十分微弱，因此是否可以考慮在部分室內覆蓋定制TD頻段的WLAN設備呢？這里給WLAN的頻點完全可是TD的A或C頻段中的少許頻點，總之不要與現(xiàn)網B頻段的TD同鄰頻即可，或者也可以采用目前使用較少的5.8G頻段。

但是，WLAN產品比較昂貴，傳輸速度也比較慢。以太網可實現(xiàn)1Gbit/s的傳輸速度，而WLAN的傳輸速度被限制在1OMbit/s左右，市場上一般的無線網絡帶寬還達不到2Mbit/s。 因此，在開展WLAN+LAN混合組網業(yè)務時，也需注意創(chuàng)新WLAN的市場運營模式和WLAN的布放場景。

目前中國移動WLAN覆蓋建設原則為：

1．公共事業(yè)單位或者人口流動較多場所建議覆蓋

2．便攜機較多的企業(yè)單位建議覆蓋

3．用戶過小的場所不予覆蓋

WLAN接入的傳輸速度、帶寬及QoS都比不上有線的LAN接入，WLAN只是做為LAN接入的補充和延伸。因此目前全業(yè)務接入中采用GPON技術的LAN接入仍是主要接入方式。

三、WLAN+LAN混合組網案例分析

2010年8月，某縣衛(wèi)生院的業(yè)務申請，客戶要求在其大院內開通局域網WLAN業(yè)務?？蛻粜枋褂迷揥LAN網絡組建自己的內部網絡，且要求通過該WLAN上外網。移動公司在接到用戶申請后，在其新樓3F安裝GPONONU設備1臺、WLAN局域網交換機1臺，在1F-3F的衛(wèi)生間墻壁上各安裝AP設備1臺。在其舊樓2F安裝GPONONU設備1臺、WLAN局域網交換機1臺，在2F、3F各安裝AP設備1臺。AP設備通過五類線上聯(lián)到局域網交換機，再上聯(lián)到ONU，通過ONU匯聚到匯聚機房OLT上計算機畢業(yè)論文，最后上聯(lián)到互聯(lián)網。辦公樓內提供10M帶寬，同時使用WLAN進行了全覆蓋。

圖1 衛(wèi)生院組網結構圖

為了提高WLAN使用效率，計劃將該醫(yī)院內部WLAN網絡對外開放，使普通移動用戶到衛(wèi)生院附近時也能通過CMCC WLAN信號接入至公網，增加業(yè)務增長點。

但是普通用戶的接入會影響到衛(wèi)生院內部網絡的上網速率、帶寬及影響內部網絡安全，因此需將普通用戶和衛(wèi)生院內部用戶進行區(qū)分。通過采用了劃分不同SSID的方法來解決了這個問題畢業(yè)論文格式范文。

SSID（Service Set Identifier）也可以寫為ESSID，用來區(qū)分不同的網絡，最多可以有32個字符，無線網卡設置了不同的SSID就可以進入不同網絡，SSID通常由AP廣播出來，通過XP自帶的掃描功能可以相看當前區(qū)域內的SSID。出于安全考慮可以不廣播SSID，此時用戶就要手工設置SSID才能進入相應的網絡。簡單說，SSID就是一個局域網的名稱，只有設置為名稱相同SSID的值的電腦才能互相通信。

SSID技術可以將一個無線局域網分為幾個需要不同身份驗證的子網絡，每一個子網絡都需要獨立的身份驗證，只有通過身份驗證的用戶才可以進入相應的子網絡，防止未被授權的用戶進入本網絡。

因此，在遇到如衛(wèi)生院此類用戶時，也可采用SSID技術來區(qū)分不同用戶?？蓪⒋髽蛐l(wèi)生院自身無線寬帶用戶劃分到一個SSID內，另外再設置一個用于接入普通用戶的SSID（CMCC）。

為保證用戶自身無線寬帶用戶的網絡安全及用戶帶寬，可在AP上將前一個SSID設置為禁止廣播方式，且將用戶帶寬設置較高；將后一個SSID設置為廣播方式，將用戶帶寬設置較低。

衛(wèi)生院單位內部用戶，使用SSID1接入，該SSID設置為禁止廣播方式，該用戶到CMNET用戶認證服務器認證；普通用戶使用SSID，該SSID設置為廣播方式，該用戶到WLAN用戶認證服務器認證。如圖二所示：

圖2 各種用戶認證及上網方式

四、WLAN+LAN混合組網業(yè)務的開展

隨著中國移動全業(yè)務的開展，以后像衛(wèi)生院此類用戶需求會不斷增加。部分已采用移動LAN接入寬帶業(yè)務的用戶，如果該地區(qū)使用便攜機的流動人口較多(如醫(yī)院、賓館等)計算機畢業(yè)論文，也可考慮在該地區(qū)新增移動的WLAN設備，該WLAN可采用原有的移動LAN上聯(lián)到CMNET，這樣從合理利用設備資源和減少設備投資的方面考慮都有一定好處。

對原有LAN企業(yè)用戶加裝WLAN設備改造，可在建設時將該WLAN網絡設計成既能滿足該單位自身用戶的上網需求，又能兼顧普通用戶的漫游接入。原客戶自身WLAN用戶可采用個人用戶認證方式，提供給該單位一個隱藏的SSID及配套密碼，使用該SSID和密碼的用戶上聯(lián)到個人用戶認證服務器上進行認證和計費（企業(yè)SSID不考慮使用企業(yè)自身使用的固定公有IP地址是因為SSID的密碼存在被外來人員獲取的可能性，一旦SSID密碼被泄露，加上WLAN用戶的可移動性，對于追查用戶源有很大的不便，因此在這里考慮使用個人寬帶用戶認證方式，確保使用者的可追溯性）；而普通用戶則會通過無線網卡自動檢測到一個公開的SSID（CMCC），通過用戶的手機號碼及密碼來登錄。為保證普通用戶的接入不影響原單位用戶的網絡安全和帶寬，可限制公開的SSID的安全等級、接入數(shù)量和接入用戶帶寬。

另外，該單位的隱藏SSID及密碼需和該單位內建設的AP設備綁定，防止該SSID和密碼在其他WLAN地區(qū)也能接入。

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中圖分類號：TN711 文獻標識碼：A 文章編號：

傳感器最早在軍事等領域應用，傳感器網絡由空間上分布的許多自動裝置構成計算機網絡，通過傳感器，裝置對不同位置的物理或者污染物、運動、壓力、振動、聲音、濕度等環(huán)境狀況進行協(xié)同監(jiān)控。雖然傳感器網絡最早起源于軍事監(jiān)測，現(xiàn)今已經在交通控制、家庭自動化、健康監(jiān)護、生態(tài)監(jiān)測等很多民用領域應用。傳感器集成了分布式信息處理技術、嵌入式計算技術、通信技術、傳感器技術，具備通信、計算、感知等功能。而論文中的主角傳感器網絡技術可以對網絡分布區(qū)域內各種監(jiān)測或環(huán)境對象的感知和采集，并對其進行處理，最后以多跳中繼的方式，通過隨機無線通信網絡，給用戶終端傳輸信息。在交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、遠程控制等領域方面都離不開傳感器網絡技術，我們就來了解一下其在水文自動測報系統(tǒng)中的應用。

水文測報系統(tǒng)

傳感器網絡與其他無線網絡的本質區(qū)別在于：它是以數(shù)據(jù)為核心的網絡，它是具有分布式的智能網絡系統(tǒng)。傳感器網絡實現(xiàn)了虛擬計算世界和真實物理世界的耦合。傳感器網絡中，網絡在得到信息后，將其匯報給用戶。社會經濟的飛速發(fā)展，科學技術水平的不斷提升，水文測報系統(tǒng)也進入了網絡時代。水文測報系統(tǒng)為一個計算機網絡。而系統(tǒng)按照不同的用戶，將其分為中央機、中樞機、中心機、現(xiàn)場機。在國家防洪防旱調度指揮中心或者國家水利部服務的為中央機，在流域級管理的信息系統(tǒng)稱為中樞機，服務于市級管理部門的信息系統(tǒng)稱為中心機，而布置在現(xiàn)場環(huán)境的水文傳輸以及遙測系統(tǒng)稱為現(xiàn)場機。建立水文測報系統(tǒng)的目的就是要將在現(xiàn)場采集的水文數(shù)據(jù)傳達到數(shù)據(jù)處理中心，再通過決策和融合處理，滿足系統(tǒng)同于管理與組織的目的。由現(xiàn)地機到中心機、由中心機到中樞機、中樞機到中央機，水文測報系統(tǒng)采用網絡拓撲結構。通過現(xiàn)場裝配的傳感器，將各種水文數(shù)據(jù)由各個水文測站進行采集后，在進行存儲前，適配器會將不同標準與格式的數(shù)據(jù)轉變?yōu)榫哂薪y(tǒng)一標準格式的數(shù)據(jù)，并通過等無線方式或等有線方式傳輸?shù)街行臋C，再對各種數(shù)據(jù)分析、處理、存儲后，通過例如：、等傳輸至上層控制中心。

獲取與處理信息是為了能夠使傳感器資源達到最優(yōu)工作狀態(tài)，用戶除了能夠及時掌握環(huán)境內的影響因素數(shù)值外，就需要控制與管理資源。管理層與系統(tǒng)組織控制與管理了分布于網絡環(huán)境中各個節(jié)點上的數(shù)據(jù)源設備。智能儀表儀器、工作站、計算機等都在網絡節(jié)點上體現(xiàn)。其核心設計就是采用分布模式代替了原來集中控制的測控網絡，使其成為具有智能化、網絡化、分散性、可互操作性、開放性的測控系統(tǒng)。

水文測報系統(tǒng)中傳感器網絡技術的應用

由處理、傳遞、收集水文實施數(shù)據(jù)的各種計算機、通訊設備、傳感器等裝置共同組成了水文自動測報系統(tǒng)。主要用于水利的調度和防汛，其分為中心控制站、信息傳輸通道、遙測站這3部分。水文自動測報系統(tǒng)僅需要幾分鐘的時間就可以處理小流域范圍內的數(shù)據(jù)收集，并提供出水庫、重點河段的水清和雨情等。

中心控制站將各個遙測站的水文數(shù)據(jù)集中，在經過了整理和計算后，對閘門的啟閉進行控制，并及時預報洪水情況，最終實現(xiàn)水利調度。中心控制站的設備主要有電子計算機和通信電臺等組成。信息傳輸通道分為無線和有線兩類，作為電波傳輸線，它將中心控制站與遙測站連接。無線電通道克服了距離或障礙的困難，中繼站在通信距離大于五十公里位置設置，能夠滿足各個方向通信要求。而有線通道可采用電話線為其專用線路，有線通道的不足之處在于受惡劣天氣影響較大，會增加架空線等設備的成本。而有線通道最大的特點就是使用較為可靠方便，抗干擾能力強等。人們往往采用脈沖調制數(shù)字通信來作為傳輸信息的方式。遙測站中有電源設備、電臺、數(shù)傳機、編碼器、水位計、雨量計等儀器設備，通過中心控制站的控制，遙測站實現(xiàn)自動收集水文參數(shù)實時數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)編成脈沖信號，傳遞于中心控制站。

我國的湖泊、江河分布范圍廣，例如太湖、長江等流域范圍內存在著人力難以觀測障礙，而在這些難于達到的流域部署傳感器節(jié)點，就可對高精度的數(shù)據(jù)做到了如指掌，在水文監(jiān)測中，使用傳感器節(jié)點所組成的傳感器網絡，具有著顯著的特點。第一，傳感器的節(jié)點可以在節(jié)點之間進行監(jiān)控，且具有通信能力，可以通過環(huán)境的變化來實現(xiàn)對復雜情況的控制。無線傳感器節(jié)點其自身也具備了一定的存儲功能和計算功能。第二，傳感器的網絡節(jié)點具有精度高、采集數(shù)據(jù)量大等特點，每一個局部區(qū)段的具體信息都可以由每個節(jié)點檢測，其節(jié)點分布的范圍廣、密度高。第三，該傳感器網絡人為影響流域的因素小，因為傳感器節(jié)點的部署簡便，僅需要部署一次即可，且體積小。

2.1結構

傳感器節(jié)點能夠分布在不相鄰的測控區(qū)域中，也可以集中部署在同一個區(qū)域內，不管如何布置，都可以形成傳感器網絡。傳感器網絡在水文測報中的應用如圖所示。傳感器節(jié)點向網關節(jié)點傳送感知到的數(shù)據(jù)，而將傳感器節(jié)點傳輸來的數(shù)據(jù)傳到基站就是網關節(jié)點的任務，期間，數(shù)據(jù)會經由傳輸網絡進行傳輸。傳輸網

圖傳感器網絡用于水文測報系統(tǒng)的體系結構圖

絡的傳輸方式可以是無線也可以是有線。它負責協(xié)同綜合網關節(jié)點、傳感器網絡網關節(jié)點信息的局部網絡?；緜溆斜镜財?shù)據(jù)庫，用于傳感數(shù)據(jù)的存放。通過，基站可以將數(shù)據(jù)傳輸至用戶數(shù)據(jù)處理中心。用戶可以在任何時候、任何地方，通過連接了的計算機，發(fā)出命令控制基站。

2.2功能

篇7

 

水情自動測報系統(tǒng)是集通信、遙測和 計算 機等先進技術于一體，用來實現(xiàn)水文數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理和預報的 現(xiàn)代 化自動實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。我國洪水災害頻繁，給國家和人民生命財產造成了重大損失。自20世紀70年代開始建設的水情自動測報系統(tǒng)，為提高水文預報的精度、增加洪水有效預見期、及時準確地為防汛和水利水電調度提供 科學 的依據(jù)，對充分發(fā)揮水利水電工程的防洪減災作用，合理開發(fā)水資源具有十分重要的意義。 

 

一、常用通信方式 

 

（一）短波通信 

短波是指波長在10～100m，頻率在3～30mhz的無線電波。短波通信包括通過電離層反射的天波傳播模式和沿地面?zhèn)鞑サ牡夭Ｊ?種傳輸模式。其中地波傳播模式中的地波信號隨著傳輸距離增長衰減很快，只適合通信距離短，中間障礙物少的地形。而水情自動測報系統(tǒng)一般位于多山或需要長距離通信的地區(qū)，因此一般選擇天波模式。 

采用短波方式的典型系統(tǒng)有甘肅碧口水電廠水情自測報系統(tǒng)和廣西麻石水電廠水情自動測報系統(tǒng)。這2個系統(tǒng)由于流域地形復雜，如果采用超短波則需要建設多級中繼，投資成本加大，維護困難，因此選擇了短波與超短波混合組網方式。碧口水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:8，其中6個遙測站為短波組網。麻石水電廠水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:16，其中只有壩上和壩下采用有線方式傳輸信號，其余均為短波方式傳輸信號。 

（二）超短波通信 

超短波是指波長在1～10m，頻率30～300mhz的無線電波。超短波通信方式是在水情自動測報系統(tǒng)中運用最為廣泛的一種通信方式，因為其技術成熟、故障處理簡單、運行成本低，在對系統(tǒng)進行通信方式選擇時備受重視。 

采用超短波方式的典型系統(tǒng)，如新疆伊犁恰甫其海水庫水情自動測報系統(tǒng)，規(guī)模為15:2:2，對六角尖中繼的依賴性很大，六角尖站承擔系統(tǒng)內鳳陽山中繼和其他測站的信號轉發(fā)功能，如果出現(xiàn)故障，則在中心站將無法收到任何測站數(shù)據(jù)。因此，在這種情況下，必須考慮采用雙中繼、熱備用或冷備用等方式提高系統(tǒng)的可靠性。 

目前，全國有90%以上的水情自動測報系統(tǒng)采用超短波方式，這種通信方式在流域面積不大、流域地形較好的地區(qū)是一種比較有優(yōu)勢的組網方式。 

（三）有線通信 

目前采用有線通信方式組網的水情自動測報系統(tǒng)，基本上是利用電信部門提供的公用電話網（pstn）。 

采用有線方式的典型的系統(tǒng)如浙江珊溪水利樞紐和三峽水利樞紐水情自動測報系統(tǒng)，珊溪系統(tǒng)組網規(guī)模為12：3（12個遙測站、3個中心站），系統(tǒng)中心站與測站之間采用星形結構，可使遙測站單獨出現(xiàn)故障時不會影響其他測站通信。3個中心站之間采用鏈接形式，保證所有中心站內數(shù)據(jù)的唯一性。三峽水利樞紐水情自動測報共81個遙測站，其中56個遙測站選用pstn作為系統(tǒng)主要通信方式，實現(xiàn)pstn/inmarsat雙信道。平時正常工作采用pstn方式傳輸數(shù)據(jù)，在pstn無法傳遞數(shù)據(jù)時，測站自動啟動海事衛(wèi)星（inmarsat）實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 

（四）衛(wèi)星通信 

衛(wèi)星通信是20世紀90年代后期開始廣泛使用在水情自動測報系統(tǒng)的一種通信方式，頻率范圍在300～300ghz。衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉發(fā)或反射無線電波，在2個或多個地面站之間進行的通信。目前運用在水情自動測報系統(tǒng)中的衛(wèi)星主要inmarsat、vsat衛(wèi)星系統(tǒng)和我國自行研制的北斗通信衛(wèi)星。衛(wèi)星通信最理想的工作頻率在4/6ghz波段附近，該頻段帶寬較大，工作頻率較高，天線尺寸也較小，有利于成熟的微波中繼通信技術。 

1．vsat衛(wèi)星系統(tǒng)。vsat衛(wèi)星通信技術是20世紀80年代興起的，我國主要是采用亞洲2號通信衛(wèi)星收集水情信息。 

在我國使用vsat通信方式的系統(tǒng)并不多，典型系統(tǒng)如廣西柳州市水情測報系統(tǒng)和西藏尼洋河水情測報系統(tǒng)，其中柳州市水情測報系統(tǒng)為混合組網，系統(tǒng)規(guī)模為2:10:62（2個中心站、5個衛(wèi)星中繼站、5個超短波中繼站、32個衛(wèi)星遙測站、30個超短波遙測站）；西藏尼洋河水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為3:9（3個中心站、9個衛(wèi)星遙測站），中心站采用 計算 機局域網方式聯(lián)網。 

2．海事衛(wèi)星。海事衛(wèi)星（inmarsat）屬于全球性系統(tǒng)，建設初期主要服務目的是海事遇難救險。隨著inmarsat—c投入使用后，水利部門也開始逐步采用該衛(wèi)星提供的服務。inmarsat—c系統(tǒng)由4顆工作衛(wèi)星和7顆備用衛(wèi)星組成，可靠性非常高。 

目前許多已建的或將建的系統(tǒng)基本上采用inmarsat—c衛(wèi)星。典型的系統(tǒng)如貴州烏江流域水情自動測報系統(tǒng)和吉林云峰水電廠水情自動測報系統(tǒng)，其中貴州烏江流域水情自動測報系統(tǒng)共有49個衛(wèi)星遙測站，4個中心站，中心站之間采用vsat衛(wèi)星組成局域網。云峰水電廠水情自動測報系統(tǒng)規(guī)模為1:12（1個中心站、12個遙測站）。 

3．北斗衛(wèi)星通信。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國自行研制、自主經營專為我國服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由2顆工作衛(wèi)星和1顆備用衛(wèi)星組成，屬于區(qū)域性系統(tǒng)，2002年1月開始運行。 

利用該衛(wèi)星的典型系統(tǒng)有陜南水利雨量監(jiān)測速報系統(tǒng)和重慶江口水情測報系統(tǒng)。其中陜南水利雨量監(jiān)測速報系統(tǒng)包括67個雨量站、14個中心站，特點是采用并行工作體制，將雨量數(shù)據(jù)同時發(fā)往14個中心站進行處理，減少中間環(huán)節(jié)，充分利用系統(tǒng)資源。重慶江口水情測報系統(tǒng)由17個雨量站、6個水位站和1個中心站組成。 

（五）移動通信 

1．短信息方式（sms）。短信息業(yè)務是gsm系統(tǒng)為用戶提供的一種使用手機或gsm模塊接收和發(fā)送文本消息的服務。每條短信息最多包含160字母或70個漢字。 

使用該方式的典型系統(tǒng)如浙江省防汛水情自動測報系統(tǒng)和江西萬安水電廠水情自動測報系統(tǒng)，其中浙江省水利廳在全省建立上百個基于gms短消息的水情遙測站，通過gms 網絡 建成全省統(tǒng)一的防汛水情自動測報系統(tǒng)。江西萬安水電廠在條件合適的位置建立gms短消息遙測站，規(guī)模不大，但是具有一定的 參考 價值，因為該系統(tǒng)集超短波、衛(wèi)星和gms短消息為一體進行混合組網，系統(tǒng)規(guī)模較大（1:4:55）。 

2．gprs方式。gprs是gsm系統(tǒng)網絡中以分組技術為基礎的傳輸系統(tǒng)，它能為用戶提供高達160kbit/s的數(shù)據(jù)速率，目前基于gprs的水情自動測報系統(tǒng)并不多，但是應用前景比較好。 

使用該系統(tǒng)的典型系統(tǒng)有廈門市水文自動測報系統(tǒng)和廣州市三防遙測系統(tǒng)。其中廈門市水文自動測報系統(tǒng)由1個中心站、3個水位雨量站、2個水位站、18個雨量站組成，采用自報和中心站召測2種工作方式。廣州市三防遙測系統(tǒng)控制全廣州7435km范圍內的水文遙測任務，采用gprs方式實時傳輸水情信息。 

 

二、結語 

 

綜上所述，水情自動測報系統(tǒng)可用的通信方式較多，每一種通信方式各有其優(yōu)缺點，在工程實際運用時，應充分利用各通信方式的優(yōu)勢，揚長避短。同時，可根據(jù)需要設置短波通信作為關鍵水文站點的備用應急通信手段。對于中小型系統(tǒng)，可根據(jù)流域特點、地形條件，對上述各種通信方式進行綜合比較后選擇確定。 

 

參考 文獻  

篇8

前言

目前，我國大型石化企業(yè)在廠內的通訊方式，一般仍然采用傳統(tǒng)的有線傳輸方式，即依靠有線通訊電纜來傳輸信號，配合以傳統(tǒng)的程控交換機和防爆電話，防爆揚聲器等等設備終端來實現(xiàn)在防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間的通訊。這樣的通訊系統(tǒng)龐大，線纜眾多不易于人員維護，加之廠區(qū)內部腐蝕性氣體，工作環(huán)境，自然環(huán)境等經年累月極容易造成設備的線纜損壞，影響通訊，由于是有線電纜連接在事故發(fā)生時更加容易遭受破壞。一旦通訊中斷，對企業(yè)的事故救援，員工的人身安全，都造成巨大的損失。所以要大力發(fā)展無線通訊網絡在企業(yè)的應用。 1、無線通訊技術的重要作用

石化工廠廠區(qū)面積大，人員分布散，防爆區(qū)內移動作業(yè)人員和零散作業(yè)人員眾多。無線通訊系統(tǒng)對滿足人員通訊需要，加強防爆區(qū)內分布人員的動態(tài)管理，優(yōu)化廠區(qū)網路結構，實現(xiàn)企業(yè)安全生產，調度指揮的有線，無線互聯(lián)互通，相互結合的信息傳遞，保證企業(yè)安全高效的生產具有十分重大的現(xiàn)實意義。

2、常用的無線通訊技術分析

目前廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術等。 2.1 數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境，能夠提供標準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)傳電臺技術比較成熟，標準統(tǒng)一。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟，相應的設備價格的降低，使得在很多應用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數(shù)傳電臺的相關技術也在不斷發(fā)展，智能化、網絡化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。

2.2 擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術。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、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)網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統(tǒng)的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線（微波）進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網間互聯(lián)而設計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉發(fā)設備，可用于固定數(shù)字設備與其他固定數(shù)字設備之間的遠距離（可達50km）、高速（可達百Mbps）無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務。

3、短距離無線通訊技術簡介

“藍牙（Bluetooth）”是一個開放性的、短距離無線通訊技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通訊技術規(guī)范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯(lián)，使得近距離內各種通訊設備能夠實現(xiàn)無縫資源共享，也可以實現(xiàn)在各種數(shù)字設備之間的語音和數(shù)據(jù)通訊。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動通訊設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通訊。 藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻(Frequency Hopping)和時分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動設備通訊環(huán)境建立一個特別連接。作為一個新興技術，藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍牙技術已成為近年應用最快的無線通訊技術，它必將在不久的將來滲透到生活的各個方面。

4、超寬帶(UWB)技術研究

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通訊設備中使用。隨著無線通訊的飛速發(fā)展，人們對高速無線通訊提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出，并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通訊方案。與常見的使用連續(xù)載波通訊方式不同，UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息，通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz，因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通訊的同時，UWB設備的發(fā)射功率卻很小，僅僅是現(xiàn)有設備的幾百分之一，對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現(xiàn)有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通訊方式，它有望在無線通訊領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下：

4.1 抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。 4.2 傳輸速率高：UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，有望高于藍牙100倍。 4.3 帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通訊系統(tǒng)同時工作而互不干擾。 4.4 消耗電能少：通常情況下，無線通訊系統(tǒng)在通訊時需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能少。 4.5 保密性好：UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機無法接收。 4.6 發(fā)送功率非常?。篣WB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通訊設備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通訊。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。 4.7 成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調制和解調，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件，系統(tǒng)結構簡化，成本大大降低，同時更容易集成到CMOS電路中。

5、結束語

總之，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，因此特別適合石化行業(yè)對通信鏈路的要求。

參考文獻

[1]方旭明，何蓉.短距離無線與移動通訊網絡[M].北京：人民郵電出版社，2004.

篇9

    前言

    目前,我國大型石化企業(yè)在廠內的通訊方式,一般仍然采用傳統(tǒng)的有線傳輸方式,即依靠有線通訊電纜來傳輸信號,配合以傳統(tǒng)的程控交換機和防爆電話,防爆揚聲器等等設備終端來實現(xiàn)在防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間的通訊。這樣的通訊系統(tǒng)龐大,線纜眾多不易于人員維護,加之廠區(qū)內部腐蝕性氣體,工作環(huán)境,自然環(huán)境等經年累月極容易造成設備的線纜損壞,影響通訊,由于是有線電纜連接在事故發(fā)生時更加容易遭受破壞。一旦通訊中斷,對企業(yè)的事故救援,員工的人身安全,都造成巨大的損失。所以要大力發(fā)展無線通訊網絡在企業(yè)的應用。 1、無線通訊技術的重要作用

    石化工廠廠區(qū)面積大,人員分布散,防爆區(qū)內移動作業(yè)人員和零散作業(yè)人員眾多。無線通訊系統(tǒng)對滿足人員通訊需要,加強防爆區(qū)內分布人員的動態(tài)管理,優(yōu)化廠區(qū)網路結構,實現(xiàn)企業(yè)安全生產,調度指揮的有線,無線互聯(lián)互通,相互結合的信息傳遞,保證企業(yè)安全高效的生產具有十分重大的現(xiàn)實意義。

    2、常用的無線通訊技術分析

    目前廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術等。 2.1 數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境,能夠提供標準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)傳電臺技術比較成熟,標準統(tǒng)一。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟,相應的設備價格的降低,使得在很多應用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時,數(shù)傳電臺的相關技術也在不斷發(fā)展,智能化、網絡化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。

    2.2 擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術。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、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)網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統(tǒng)的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線(微波)進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網間互聯(lián)而設計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉發(fā)設備,可用于固定數(shù)字設備與其他固定數(shù)字設備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達百Mbps)無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務。

    3、短距離無線通訊技術簡介

    “藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通訊技術標準,也是目前國際上最新的一種公開的無線通訊技術規(guī)范。它可以在較小的范圍內,通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯(lián),使得近距離內各種通訊設備能夠實現(xiàn)無縫資源共享,也可以實現(xiàn)在各種數(shù)字設備之間的語音和數(shù)據(jù)通訊。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通訊設備,使設備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通訊。  藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎,采用高速跳頻(Frequency Hopping)和時分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先進技術,為固定與移動設備通訊環(huán)境建立一個特別連接。作為一個新興技術,藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍牙技術已成為近年應用最快的無線通訊技術,它必將在不久的將來滲透到生活的各個方面。

    4、超寬帶(UWB)技術研究

    超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通訊設備中使用。隨著無線通訊的飛速發(fā)展,人們對高速無線通訊提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通訊方案。與常見的使用連續(xù)載波通訊方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通訊的同時,UWB設備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通訊方式,它有望在無線通訊領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下: 

    4.1 抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。  4.2 傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍牙100倍。  4.3 帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通訊系統(tǒng)同時工作而互不干擾。  4.4 消耗電能少:通常情況下,無線通訊系統(tǒng)在通訊時需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。  4.5 保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機無法接收。  4.6 發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通訊設備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通訊。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。  4.7 成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統(tǒng)結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。 

    5、結束語

    總之,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,因此特別適合石化行業(yè)對通信鏈路的要求。

    參考文獻:

    [1]方旭明,何蓉.短距離無線與移動通訊網絡[M].北京:人民郵電出版社,2004. 

篇10

關鍵詞：

鐵路基礎設施；監(jiān)測；振動傳感器；數(shù)據(jù)采集

0.引言

進入21世紀以來，我國鐵路建設發(fā)展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環(huán)境和價格上的優(yōu)勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸?shù)娘w速發(fā)展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發(fā)展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態(tài)載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發(fā)嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優(yōu)勢，鐵路建設要不斷發(fā)展完善其各項功能，才能在越發(fā)激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統(tǒng)只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發(fā)展應用到。鐵路振動檢測系統(tǒng)的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規(guī)范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發(fā)展及以人為本的發(fā)展要求，確保鐵路的優(yōu)勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。

1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計方案

本論文用于鐵路基礎設施監(jiān)測的振動傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由下位機系統(tǒng)和上位機節(jié)點兩個大的部分組成。系統(tǒng)設計方案的結構框圖下位機系統(tǒng)里包含了振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、IIC實時數(shù)據(jù)傳輸模塊、微處理器模塊和電源模塊五個單元。振動傳感器把接收到的振動信號數(shù)字化，通過IIC數(shù)字傳輸方式，將數(shù)據(jù)發(fā)送給微處理器STM32F103ZET6。微處理器作為控制單元，用于接收振動傳感器數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理分析計算，通過RS-232串口通信，運用MAX3232電平轉換芯片及CH340RS-232串口轉USB芯片，實現(xiàn)了XYZ三軸振動數(shù)值發(fā)送到上位機進行控制顯示。因為目前個人電腦上已很少有串口，所以我們使用RS-232串口轉USB口芯片CH340G，數(shù)據(jù)可以從USB口進入PC上位機。由于每一個節(jié)點的檢測范圍有限，使用多個這樣的節(jié)點共同檢測則可以擴大系統(tǒng)的監(jiān)測范圍，提高系統(tǒng)的整體工作性能。整個鐵路振動檢測系統(tǒng)是由多個下位機節(jié)點互相協(xié)作共同完成系統(tǒng)功能的。

2.系統(tǒng)硬件設計

2.1系統(tǒng)硬件設計思想

本論文的鐵路振動檢測系統(tǒng)是由振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，IIC實時數(shù)據(jù)傳輸模塊，微處理器模塊以及RS-232有線通信模塊和電源模塊組成。振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊對鐵路振動的振動數(shù)據(jù)信號進行實時采集，將采集到的數(shù)據(jù)數(shù)字化，并通過IIC實時數(shù)據(jù)傳輸方式與單片機處理器通信，接著單片機處理器模塊將采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理分析，通過有線通信模塊上傳到上位機進行實時顯示及存儲，為鐵路振動故障的判斷提供合理依據(jù)。微處理器中有數(shù)據(jù)處理分析算法的設計，完成對采集到的實時振動信號進行數(shù)據(jù)處理分析，判斷當前得到的振動數(shù)據(jù)是否在鐵路設備所能產生的振動范圍之內并對數(shù)據(jù)進行干擾點剔除，去直流及多項式趨勢項和平滑處理，計算出與自然坐標系夾角的角度，使整個鐵路振動檢測系統(tǒng)的性能與數(shù)據(jù)準確性得到大幅度提高，很大程度上降低了系統(tǒng)的錯誤上報率。

2.2系統(tǒng)介紹

系統(tǒng)硬件部分可以分為五個部分：振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、IIC實時數(shù)據(jù)傳輸模塊、微處理器模塊、RS-232有線通信模塊和電源模塊。數(shù)據(jù)采集模塊：由單片機處理器模塊發(fā)出相應的控制指令配置振動傳感器的控制寄存器，內部控制寄存器來決定信號的采集速度、通信方式、數(shù)據(jù)輸出格式與帶寬，振動傳感器根據(jù)內部控制寄存器的值按要求采集振動信號。實時數(shù)據(jù)傳輸模塊：振動傳感器采集的實時數(shù)據(jù)通過IIC傳輸方式，將數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器，為之后的數(shù)據(jù)處理分析奠定了基礎。微處理器模塊：主要工作是通過系統(tǒng)軟件控制數(shù)據(jù)采集模塊完成振動數(shù)據(jù)信號的采集，并對數(shù)據(jù)進行處理分析，然后控制RS-232有線通信模塊將處理完成的數(shù)據(jù)上傳至PC上位機進行顯示及存儲。該模塊是振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊和RS-232有線通信模塊進行聯(lián)系的核心部分。RS-232有線通信模塊：將微處理器模塊處理完畢的數(shù)據(jù)，通過RS-232串口通信的方式傳遞給上位機，上位機會自動顯示及存儲數(shù)據(jù)，供振動故障的判斷使用。電源模塊：通過該模塊，將5V外部直流電源轉換成系統(tǒng)所使用的3.3V電源。

結論

本論文設計了一套鐵路振動檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用下位機整體檢測模塊PC上位機整體控制數(shù)據(jù)流向，并對上傳的檢測數(shù)據(jù)進行顯示保存。從與傳統(tǒng)檢測方法的比較來看，它能夠更加高效、深入、細致的對鐵路振動信號進行檢測、處理分析及顯示存儲，并為鐵路振動故障的判斷提供可靠依據(jù)。

作者：魯楠 唐嵐 廖若冰 朱加豪 單位：西華大學汽車與交通學院 西華大學西華學院

參考文獻

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