遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中無(wú)線通訊技術(shù)的應(yīng)用分析

鐘建明

（中國(guó)鐵塔股份有限公司肇慶市分公司，廣東肇慶，526020）

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中無(wú)線通訊技術(shù)的應(yīng)用分析

鐘建明

（中國(guó)鐵塔股份有限公司肇慶市分公司，廣東肇慶，526020）

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)無(wú)線通訊技術(shù)也取得了一定程度的成就。由于其所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，受到了我國(guó)相關(guān)人員的廣泛關(guān)注與高度重視，被廣泛運(yùn)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中。通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控與無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述，了解其主要特點(diǎn)與相關(guān)特征。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)無(wú)線通訊技術(shù)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中的應(yīng)用，進(jìn)行一系列的研究分析。

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控；無(wú)線通訊技術(shù)；應(yīng)用

0　引言

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)一系列設(shè)施設(shè)備進(jìn)行有效地利用，讓相關(guān)工作人員遠(yuǎn)離惡劣生產(chǎn)環(huán)境的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前的工作情況進(jìn)行及時(shí)地掌握與了解，具有極其重要的作用。當(dāng)一系列相關(guān)設(shè)施設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)生某些故障，處于不安全狀態(tài)時(shí)，就會(huì)發(fā)出一系列的報(bào)警信號(hào)，引來(lái)企業(yè)相關(guān)人員的關(guān)心與重視。本文主要通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中無(wú)線通訊技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行一系列的研究分析。借此平臺(tái)，與各位相關(guān)研究人員進(jìn)行交流討論。

1　簡(jiǎn)述遠(yuǎn)程監(jiān)控與無(wú)線通訊技術(shù)

遠(yuǎn)程監(jiān)控主要分為“監(jiān)”和“控”，其中“監(jiān)”是指通過(guò)傳感器、主設(shè)備獲得信息，而“控”則是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備操作。遠(yuǎn)程監(jiān)督是實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行控制的基礎(chǔ)，無(wú)線通信技術(shù)主要是指通過(guò)對(duì)電磁波傳播，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息交互。監(jiān)控內(nèi)容有：

動(dòng)力：交流停電、防雷器故障、整流模塊告警。直流電壓，直流負(fù)載、整流模塊、電池組電流、交流輸入電壓、蓄電池組總電壓。浮充電壓設(shè)定值。普通空調(diào)：工作異常告警、回風(fēng)溫度。智能電表：交流輸入停電告警、A/B/C相電壓。門(mén)禁系統(tǒng)：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、遙控遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)。熱交換設(shè)備：故障告警、水浸/煙霧/紅外/遙測(cè)溫度/濕度、遙調(diào)設(shè)備運(yùn)行溫度。6、監(jiān)控設(shè)備：電源/空調(diào)/電表/門(mén)禁/通風(fēng)/換熱設(shè)備狀態(tài)。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每月的數(shù)據(jù)傳輸流量在200～600MB之間（含視頻回傳）。

1.1無(wú)線傳輸技術(shù)。綜合數(shù)據(jù)流量和速率情況，通信綜合模塊優(yōu)選用4G無(wú)線通信技術(shù)，若是沒(méi)有4G網(wǎng)絡(luò)則支持采用3G通信技術(shù)，最后才用2G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行技術(shù)傳輸。

4G/3G/2G無(wú)線通信技術(shù)特點(diǎn)有：（1）網(wǎng)絡(luò)接入方式簡(jiǎn)單、方便。利用運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有的無(wú)線通信網(wǎng)，無(wú)需使用網(wǎng)線可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率高。可以對(duì)大容量、高品質(zhì)的視頻與音頻進(jìn)行安全穩(wěn)定的傳送。（3）保證永不掉線，消耗時(shí)間較短，可隨時(shí)保持與網(wǎng)絡(luò)的連接。（4）能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)制式之間自動(dòng)切換。兼容多制式模塊的好處，當(dāng)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，可以自動(dòng)切換至正常另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。（5）僅僅依照數(shù)據(jù)流量進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

2　無(wú)線通訊技術(shù)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中的應(yīng)用

2.1無(wú)線通信DTU模塊。DTU模塊，其是指無(wú)線模塊接口功能板，能夠?yàn)橛脩?hù)提供長(zhǎng)距離的傳輸功能。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中，傳感器與站點(diǎn)局域網(wǎng)FSU進(jìn)行內(nèi)部組網(wǎng)（被監(jiān)控對(duì)象可以通過(guò)ZigBee方式無(wú)線組網(wǎng)接入，無(wú)需布線），通過(guò)站點(diǎn)內(nèi)部署的智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控單元FSU和外部的DTU模塊進(jìn)行相連接，實(shí)現(xiàn)了末端和互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)縫連接，傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控中心集中監(jiān)控服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控的功能。

DTU是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，采用2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)將本地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)DTU打包封裝用于無(wú)線傳送。使用方便，已經(jīng)在各行業(yè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)備監(jiān)控等領(lǐng)域大量應(yīng)用。DTU數(shù)據(jù)傳輸功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠運(yùn)營(yíng)商4G/3G/2G網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)，插入SIM卡后能自動(dòng)撥號(hào)上網(wǎng)。DTU具有操作簡(jiǎn)單、實(shí)用、能耗低、高性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的歡迎與喜愛(ài)，被廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、智能交通、金融、移動(dòng)POS終端、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務(wù)等各個(gè)行業(yè)之中。這些行業(yè)相關(guān)人員通過(guò)DTU技術(shù)完成數(shù)據(jù)信息的透明傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程監(jiān)控職能。

2.2DTU在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中的應(yīng)用。目前較為主流DTU，均具備采取用2G/3G/4G上網(wǎng)和GPS位置服務(wù)網(wǎng)絡(luò)功能，主要有五模版本和7模版本（全網(wǎng)通）。DTU的功能主要包括：1.內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧。DTU裝置了撥號(hào)協(xié)議、TCP/IP協(xié)議棧等，具有上網(wǎng)撥號(hào)上網(wǎng)以及TCP/IP數(shù)據(jù)通信等功能。2.具有串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換功能。將其串口上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為T(mén)CP/IP數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行傳送。支持USB和RS485等接口類(lèi)型。3.能自動(dòng)撥號(hào)，保持永久在線。4. DTU能夠支持參數(shù)配置，并可以對(duì)其配置好的參數(shù)保存在永久存儲(chǔ)器內(nèi)。5、集成GPS定位功能。

當(dāng)采用DTU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)，可以將系統(tǒng)分為中心服務(wù)器、終端設(shè)備以及DTU模塊相連等。其中中心服務(wù)器作為其中的核心組成部分，接入方式如下：1.中心采用計(jì)算機(jī)與固定IP結(jié)合的方式。通過(guò)監(jiān)控中心公網(wǎng)固定IP、監(jiān)控點(diǎn)等與中心進(jìn)行連接，具有安全、穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn)。2.中心網(wǎng)絡(luò)采用計(jì)算機(jī)加互聯(lián)網(wǎng)固定域名解析的方式。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)加互聯(lián)網(wǎng)固定域名解析服務(wù)主要采用DNS與動(dòng)態(tài)IP相結(jié)合的中心公網(wǎng)形式。其中，動(dòng)態(tài)域名的開(kāi)通可以首先由DNS服務(wù)商與客戶(hù)之間簽訂協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通。DNS服務(wù)器連接主要采用域名尋址，中心公網(wǎng)IP由DNS服務(wù)器建立并連接。這一方式可以節(jié)省公網(wǎng)固定IP的費(fèi)用，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。3.中心采用計(jì)算機(jī)移動(dòng)APN專(zhuān)線，其中的所用點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP。這種方案主要是通過(guò)在運(yùn)營(yíng)商的4G/3G/2G 網(wǎng)絡(luò)中接入APN專(zhuān)線，促使雙方互聯(lián)路由器能夠采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接。

2.3遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控注意事項(xiàng)。確保無(wú)線信號(hào)質(zhì)量，務(wù)必把相關(guān)的無(wú)線通信模塊，建議擺放離天線走線較近的地方，方便增加數(shù)據(jù)天線與GPS定位天線的布線。加強(qiáng)對(duì)模塊SIM卡以及通信流程卡的管理，避免費(fèi)用問(wèn)題導(dǎo)致監(jiān)控的中斷。

4　結(jié)束語(yǔ)

總而言之，由于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控能夠在提高整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性的前提基礎(chǔ)上，降低相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，具有極其重要的作用。受到了相關(guān)行業(yè)人員的關(guān)心與重視，現(xiàn)被廣泛運(yùn)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中。

［1］朱少華.GPRS無(wú)線通訊技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用［J］.無(wú)線互聯(lián)科技，2013，（1）：77.

［2］聶順、游華.無(wú)線通信技術(shù)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中的應(yīng)用研究［J］.電子世界，2014，（6）：2-3.

［3］李萍.無(wú)線通訊技術(shù)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中的應(yīng)用研究［J］.科學(xué)與財(cái)富，2014，（8）：403.

Remote Data Monitoring Application of wireless communication technology

Zhong Jianming
（China Tower CorporationLimited Zhaoqing Branch，guangdong zhaoqing，526020）

With the rapid development of science and technology， China's wireless communications technology has also made a certain degree of success.Because it has a series of advantages，has been widespread concern and attached great importance to China's telecommunications industry related personnel，it is widely used in remote data monitoring.Through remote monitoring and wireless communication technology for simple description，understand its main characteristics and related characteristics.On this basis，for wireless data communication technology in remote monitoring of a series of research and analysis.

Remote data monitoring；wireless communication technology；application