淺談遠程監(jiān)控無線通訊方式的選擇

曾新平

摘 要：遠程監(jiān)控是當今社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。遠程監(jiān)控的使用十分廣泛，而出于成本和效率的考慮，越來越多的遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用了無線通訊方式。文章通過對幾種方式的分析比較，對不同的條件下，遠程監(jiān)控設備的無線通訊方式做出科學合理的選擇。

關鍵詞：遠程監(jiān)控；無線通訊方式；無線電臺；GSM

1 遠程監(jiān)控概述

隨著我國改革開放的不斷深入，經(jīng)濟正在蓬勃發(fā)展，與此同時，可持續(xù)發(fā)展的要求更加迫切。為適應這一要求，一些供熱、供電、供水的企業(yè)逐漸采用集中供應的方式，以保證資源的合理優(yōu)化配置。但是，企業(yè)集中供應的合理發(fā)展，離不開強有力的監(jiān)控系統(tǒng)。由于用戶具有明顯的分散性特征，人力監(jiān)控需要耗費大量的人力資源，且監(jiān)控的效果并不理想。因此，就需要遠程監(jiān)控技術的運用。遠程監(jiān)控的重點是“監(jiān)”和“控”，即監(jiān)管和控制。通過對遠程監(jiān)控工程的實施，完成對項目的監(jiān)控和管理工作。無線通訊技術和互聯(lián)網(wǎng)是遠程監(jiān)控的基礎，通過互聯(lián)網(wǎng)可以對機器設備進行遠程的操作，比如：開機、關機、重啟、資料備份等等。實現(xiàn)對機器進行遠程監(jiān)控操作的前提條件是“監(jiān)”，也就是說遠程監(jiān)控必須要通過一定的網(wǎng)絡通訊對象構成操作平臺進行操作。遠程監(jiān)控包括客戶端的監(jiān)控和網(wǎng)絡設備的監(jiān)控兩個層面。

2 無線通訊概念

無線通訊是通過客戶端、信號塔、終端等基本框架結構傳遞信息，而并不需要傳統(tǒng)的信號傳輸線路。無線通訊利用了無線電信號可以在空間內(nèi)自由傳播的特性，發(fā)展速度很快，并且應用的范圍比較廣。

3 幾種無線通訊方式介紹

由于遠程監(jiān)控的縣城監(jiān)控點的分布不集中，有一些還分布在比較偏遠的地方，具有明顯的分散特點。因此，通訊方式的選擇方面應該考慮到可靠性，并結合自身的發(fā)展情況，選擇技術先進且成本相對較低的無線通訊方式。

3.1 無線電臺

目前，無線數(shù)傳電臺是常用的遠距離通信方式之一。它結合發(fā)送信號和接收信號的設備，具有接受和發(fā)射信息的雙重功能。無線電臺的天線需要在距離地面大約30千米或以上的距離建設。無線電臺建設專網(wǎng)時需申請專用頻點，所需費用大約在三千元到四千元之間。

3.1.1 無線電臺的應用范圍

無線電臺的用用范圍主要在以下三個方面：第一是廣播、交通新聞等節(jié)目的播報；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)點性；第三是在雷達、電子干擾等軍事無線技術中的應用，具有較高的干擾性以及高強的隱秘性。這方面的無線電臺應用終端較多，且節(jié)點性比較強。

3.1.2 無線電臺應用存在的問題

雖然無線電臺的應用十分廣泛，但是，其中存在的問題也比較突出。首先，無線電臺具有自身的局限性。無線電臺一般要求建設在遠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，滿足電臺建設要求的空曠地帶很少。其次，自然現(xiàn)象對無線電臺的影響比較大，如風、雨、雷電等。這就需要加強對電臺的巡邏檢修工作，工作量和工作難度都比較大。目前，電臺的檢修主要是靠人工完成的，這就需要耗費大量的人工成本和維修費用。另外，無線電臺具有較大的體積和較高的發(fā)射功率，會對儀表的運行造成一定程度的干擾。再次，隨著人們環(huán)保意識的提高，無線電信號的污染問題也逐漸得到重視。為了加強對電磁污染的治理工作，國家對無線電頻次信號等進行了限制，已不是企業(yè)進行數(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，即全球移動通信系統(tǒng)。在基于時分多址技術的移動通訊體制中，它是目前比較完善的一種，也是全球應用最為廣泛的一種。主要提供語音、短信息、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務。網(wǎng)絡的能力比較強大，已經(jīng)在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，為客戶節(jié)省了一大筆建網(wǎng)費用和維護費用，解決了傳統(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)成本大、維護費用高的問題。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，全球移動通信系統(tǒng)可以雙向傳輸數(shù)據(jù)，性能比較穩(wěn)定。對比之下，全球移動通信系統(tǒng)在成本、維護、覆蓋范圍、用戶量限制和穩(wěn)定性等多個方面具有無可比擬的優(yōu)勢，為遠程監(jiān)控的通信提供了優(yōu)質(zhì)的平臺。這一系統(tǒng)主要由以下四部分構成：

3.2.1 移動臺。移動臺是GSM系統(tǒng)的用戶所使用的終端設備，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。它主要負責移動臺與網(wǎng)絡中心的鏈接，并對網(wǎng)絡資源進行分配管理。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)信號的傳遞。其運作需要OSS系統(tǒng)的支持。

3.2.3 網(wǎng)絡子系統(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，對他們之間的交互通信活動進行管理。另外，還具有數(shù)據(jù)庫功能，對用戶數(shù)據(jù)、移動或安全信息數(shù)據(jù)等內(nèi)容進行有效管理。

3.2.4 操作支持子系統(tǒng)OSS。這一系統(tǒng)的主要工作就是對移動設備和移動用戶進行管理，為移動通信提供支持，另外還有網(wǎng)絡支持和維護的功能。

4 通訊方式的比較選擇

在對無線電臺和GSM兩大方案進行具體分析的基礎上，把二者的利弊進行比較，并對遠程監(jiān)控做出合理的通訊方式選擇。

通過以上對比分析不難看出，傳統(tǒng)數(shù)傳電臺更加適合50千米以內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，適合數(shù)據(jù)量大的實時遠程監(jiān)控。但是，由于節(jié)點申請、架構室外天線、定期維護等增加了成本，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)。而全球移動通信系統(tǒng)覆蓋的范圍大，具有較強的抗干擾能力以及較高的可靠性，適合較大區(qū)域的對時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)額的使用費和通信費即可享受服務，比較適用于水位監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

5 小結

遠程監(jiān)控的使用大大降低了工作人員的工作強度，并提高了監(jiān)控工作的安全性和可靠性。而遠程監(jiān)控的效果也受到無線通訊方式的直接影響。在對幾種通訊方式的成本、應用條件、數(shù)據(jù)傳輸范圍和數(shù)據(jù)傳輸量等方面的內(nèi)容進行綜合對比，分析出在不同遠程監(jiān)控要求之下，選擇相應的無線通訊方式。

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