3G無線數傳在廠礦企業中的應用

古博

（上海亨鈞科技股份有限公司，上海 200949）

伴隨著信息通信技術的騰飛發展，應用于廠礦企業的通信技術也由此得到了快速發展，同時，廠礦企業的專用網絡也面臨著更多的機遇和挑戰。特別是伴隨著新的交換制式、新的傳輸體系和各種智能網絡設備的快速涌現，都要求各行業廠礦企業能夠結合企業實際，積極引進公用網絡中的先進設備和先進技術到專用網之中，從而建設更好的廠礦企業的專用網，使其成為整個廠礦企業生產管理的神經樞紐。由此可見，探究3G無線數傳在廠礦企業中的應用就顯得尤為必要。

1 無線數傳系統概述

無線數傳系統乃是一種分布式的數據采集、傳輸和控制的系統。現階段，國內廠礦企業最為常見的無線數傳系統主要是通過自建基站的方式，或者使用低頻無線電通信技術，利用MDS無線數傳電臺組網的辦法，同時將WiFi、ZigBee、RFID射頻識別等無線通信技術進行積極融合，從而保證終端能夠及時有效的進行數據的接收和傳輸的控制系統。

2 3G和VPDN技術介紹

（1）3G技術。3G技術屬于第三代移動通信技術，其典型特點在于高速傳輸數據信息和聲音信息。通常其速率能夠達到幾百kbps及以上。可以說，3G技術積極融合了無線通信技術，互聯網技術等多媒體通信，從而構建起的一種移動通信網絡系統。

（2）VPDN簡介。VPDN隸屬于VPN，也是一種虛擬專用撥號網，其需要通過撥號用戶來實現虛擬的撥號業務。該種業務充分的運用了IP網絡所具備的承載能力，同時將認證以及授權等相關機制納入其中，最終建立起來的一種十分安全的虛擬專用網絡。VPDN之所以十分安全，就在于其核心技術選用的是隧道技術。隧道技術的主旨在于封裝企業網絡信息數據于隧道之中。需要注意的是，為了確保相應的數據信息能夠順利的進行封裝、傳送和解封裝，其核心內容就是通信協議。現階段，隧道技術的合理實現可以借助GRE(一般路由封裝)、L2TP(第二層隧道協議)。

（3）3G無線VPDN簡介。3G無線VPDN技術主要指的是在3G網絡的基礎之上，并綜合當前主流的VPN技術，進而構建起的一種安全無線接入技術，也是3G運營商在3G大網的運營環境之中獨立劃分的、專門針對行業應用所提供的和公眾互聯網隔離的虛擬撥號專用網絡。其通過綜合運用無線通信網絡技術和IP承載技術，利用專用的網絡加密和通信協議，進而構建起的一種安全的虛擬專用網絡。該網絡技術基于運營商移動網絡平臺，運用點對點或者是點對多點的傳輸辦法，借助特種行業終端來最終實現無線數據的實時傳輸。可以說，3G無線VPDN的傳輸速率快，數據傳輸的安全性極高，覆蓋的范圍十分廣泛，資費也是相對較低的，因而被廣泛的應用。

3 3G無線數傳技術在廠礦企業中的具體應用

以下以某廠礦企業為例，就其鐵水運輸調度跟蹤系統的應用展開討論。就鋼鐵企業而言，其生產運營過程中一種十分重要的自動化控制系統當屬鐵水運輸調度跟蹤系統。這種系統是由終端數據采集子系統、無線數傳子系統、接口子系統以及后臺服務器等幾部分構建而成。具體到生產實踐中，前端的信號采集設備可以直接將現場生產活動過程中產生的信息數據、機車設備的運行狀態信息數據以及車載終端信號采集到的信息數據等進行收集，待簡單處理后轉化為相應的格式，然后直接輸送到后方管控中心所在的服務器上，具體傳輸過程則是由接口子系統和無線數傳子系統來予以實現。相應的管理終端和設備間的數據能夠實現實時的交互，信息傳遞的通道主要為3G無線網絡，VPDN隧道技術則屬于整個系統運行的核心和關鍵性技術。

（1）終端設備。對于每一臺機車而言，均配備1臺機車車載終端，該終端的作用在于將管控中心下發的具體作業計劃和鐵水調度指令等進行及時的接收和顯示。當相應的作業指令下發到車載終端的時候，聲光報警系統將會啟動，進而提醒機車司機開始進行相應的作業計劃，每完成一道作業指令后，再借助終端進行確認反饋。同時，機車的實際運行速度、運行狀態等相關數據信息也可以被車載終端采集到，然后和機車所在路段的實際狀況進行結合后，就能夠科學的監控和預警機車的實際車速。加之通信接口收集到的RFID Reader的數據，機車控制系統收集到的機車的運行速度和狀態等數據信息，就能夠實現對RFID Reader、RFID TAG等相關設備的實時監控管理。此外，每一位機車司機均人手配備一臺手持式數據傳輸設備，這樣一來，即便司機在離車的情況下，也能夠及時的查閱、瀏覽和確認管控中心下發的作業指令。

（2）服務器。配置2臺服務器于管控中心的機房內部，并采用熱備冗余的辦法來保障服務器的安全可靠運行。與此同時，為了能夠更好的處理、預判和保存機車狀態信息和混鐵車的運行數據信息，還應該及時安裝相應的服務器軟件和數據庫軟件系統在服務器端，有效保障鐵水運輸跟蹤子系統和外部其他相應系統之間的通信聯絡。為了確保信息傳輸的安全性，利用防火墻技術來有效保障系統數據庫服務器和外部系統之間的安全有效通信。為了確保能夠更好的進行人機交互，還需要配置一臺管理終端在管控中心。這樣一來，生產現場的調度人員，就能夠對動態車輛的實際運行狀況有一個全面的把握，他們只需要在管理終端上就可以全程監控和跟蹤機車的實際運行狀況和鐵水生產的詳細信息數據。管理終端的液晶顯示屏還能夠將眾多的信息內容進行同時顯示，諸如鐵路、機車和混鐵車、鐵水生產等信息都能夠在顯示屏上通過圖形的方式顯示。管理人員只需要借助圖形或者是列表的方式，就能夠對相應的數據信息進行仔細全面的查詢。此外，日常設備維護、歷史數據查詢、段位信息設置、基層和混鐵車信息、報表生成等功能都能夠在管理終端上予以實現。

（3）網絡傳輸。系統的具體制式為工作頻段825MHz-835MHz和870MHz-880MHz的共計10MHz頻段的CDMA EVDO網絡。選用的3G通信網絡信息所需要滿足的技術指標包括以下幾個方面：①標準以及頻段為支持CDMA2000 1X EVDO Rev A 800MHz單頻，800/1900MHz雙頻以及450MHz單頻均可以選用；同時還支持IS-95 A/B和CDMA2000 1x RTT無線網絡；②理論上的帶寬為：下行的速率為3.1Mbps，上行的速率為1.8Mbps，可選EVDO Rev.B：下行速率14.7Mbps，上行速率5.4Mbps；③發射功率應＜23dBm；④以太網接口：1個10/100M以太網口（RJ45插座），自適應MDI/MDIX，內置1.5k V電磁隔離保護；⑤數據接口：1個RS232串口（或RS422/RS485），內置15k V ESD保護。

總之，自動化技術和信息技術的快速發展，使得國內廠礦企業的自動化水平顯著提升。對于企業而言，淘汰落后的生產方式，積極引入各種先進的信息技術，能夠切實提升企業的綜合生產效率。將無線數傳系統引入到企業生產實踐中，前端采集設備的無線接入是企業需要重點考慮的因素，其他應用系統只需要交給后方管控中心，集中進行數據處理，依據權限共享，3G網絡全權負責整個中間系統信息數據的傳輸，能夠有效提升企業運行效率。所以說，無線數傳系統在廠礦企業中的應用是十分必要的，也是大有可為的。

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