有线通信论文范文
时间：2023-03-21 17:18:19
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篇1
2我国电力企业有线通信技术的发展趋势
我国通信技术发展快速，在通信能力、安全性能方面都大大提升。由于有线产生的辐射相对较少，对人身体产生的伤害也小，所以，在电力企业中应用比较广泛。有线通信不断进行服务和功能的改进，有线通信能够进入比较繁杂的各种媒介中，降低数据分析预测故障出现，做好数据储备也是不容忽视的环节。下面对有线通信技术的发展趋势进行详细分析，希望能够对有线通信技术的应用提供参考。
2.1电力企业的有线接入和无线接入相互补充
在电力企业发展中，有线接入以及无线接入一般都是通过介质共享的基础上进行业务的开展的，实现有线接入与无线接入的共享，能够在系统的发展与应用中，实现两者的优势互补。一旦能够实现无线与有线技术的移植与功效互补，在很大程度上回降低开发成本。例如：有线电视网络使用光缆之前，电视单向广播MMDS是最为常用的形式，当HFC出现，这种覆盖方式开始被取代，面临严峻形式。伴随着通信技术的发展，两者取长补短，相互借鉴将会推进有线通信技术的发展。
2.2电缆发展成设备和网络的接口
我国这几年通信业出现了飞速发展，网络带宽的要求也相应提升，计算工作超出传统方式制约，有线通信从结构等方面进行处理，更多的系统工作一般都在电缆内部完成，通信对于宽带线路的要求也越来越高。在这种现实情况下，智能型网络以及设备应选择电缆当作接口。
2.3利用网络设施降低成本
网络技术的发展取得的显著呈现就是实现了有线与无线的相互兼容，借助目前已经搭建的各种成型网络设施上能够大大节约生产成本。无线与有线的相互兼容，说明有线通信自身具备的强优势，无线通信的便捷性也是有线通信无法比拟的。降低未来通信技术的生产成本，为有效通信的长远发展提供更大的空间。在综合考虑成本以及通信效果后，应该实现两者的有机结合。
2.4有线通信需要更高的可靠性、灵活性以及安全性能
对于电力企业来说，不管是有线通信还是无线通信，都是为了提升服务质量，改善服务水平。我国电力企业中现存的网络都存在着一定的自我修复能力，但是，由于各种复杂技术的出现以及介质本身的制约，提升通信数据传输的安全性也是不容忽视的。现在，我国电力企业中的有线通信已经着手引进比无线网络更为先进的功能来改善服务。有线通信能够进入复杂介质中，进行信号的传输，这些功能是无线通信不具备的。通过有线介质的传输数据功能，进行数据的分析，增强预防措施，改变线路的灵活性与可靠性。避免传输数据信息的丢失，这是提升有线供电技术的关键环节，所以有线网络朝向灵活性、可靠性与安全性方向发展。
2.5全光网络的发展
目前有的专家对于通信技术未来发展的预测是高速通信将会呈现全光网络的发展态势。这是光纤通信最为理想的状态，也是最高的一种发展阶段。我国电力企业中传统的无线网络和有线网络的节点之间实现了全光化，但在网络节点处却没有进行相应的提升。这在很大程度上制约了通信网干路容量的提升，因此，实现电力企业的全光网络是一个长远的发展态势，虽然，我国目前的全光网还仅处于初步探索的阶段，未来良好的发展前景是指日可待的。
篇2
中图分类号：TN919 文献标识码：A
0.引言
进入21世纪以来，我国铁路建设发展迅猛，取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升，再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势，势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具，然而，伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便，车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。
伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展，轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高，逐渐增大，变宽，结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动，引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围，未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响，情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明，在长期作用的情况下，铁路振动故障可能会导致货物破损，轨道破坏，列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势，铁路建设要不断发展完善其各项功能，才能在越发激烈的市场竞争中取得优势，因此，各国都加强了对铁路振动的检测及分析，也增加了对其的投入力度。
今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加，并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门，而在2000年以后，各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可，近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求，确保铁路的优势和特点，如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。
1.数据采集系统设计方案
如图1所示，本论文用于铁路基础设施监测的振动传感器数据采集系统主要由下位机系统和上位机节点两个大的部分组成。系统设计方案的结构框图下位机系统里包含了振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块和电源模块五个单元。
振动传感器把接收到的振动信号数字化，通过IIC数字传输方式，将数据发送给微处理器STM32F103ZET6。微处理器作为控制单元，用于接收振动传感器数据并进行数据处理分析计算，通过RS-232串口通信，运用MAX3232电平转换芯片及CH340 RS-232串口转USB芯片，实现了XYZ三轴振动数值发送到上位机进行控制显示。因为目前个人电脑上已很少有串口，所以我们使用RS-232串口转USB口芯片CH340G，数据可以从USB口进入PC上位机。由于每一个节点的检测范围有限，使用多个这样的节点共同检测则可以扩大系统的监测范围，提高系统的整体工作性能。整个铁路振动检测系统是由多个下位机节点互相协作共同完成系统功能的。
2.系统硬件设计
2.1 系统硬件设计思想
本论文的铁路振动检测系统是由振动传感器数据采集模块，IIC实时数据传输模块，微处理器模块以及RS-232有线通信模块和电源模块组成。
振动传感器数据采集模块对铁路振动的振动数据信号进行实时采集，将采集到的数据数字化，并通过IIC实时数据传输方式与单片机处理器通信，接着单片机处理器模块将采集的数据进行数据处理分析，通过有线通信模块上传到上位机进行实时显示及存储，为铁路振动故障的判断提供合理依据。
微处理器中有数据处理分析算法的设计，完成对采集到的实时振动信号进行数据处理分析，判断当前得到的振动数据是否在铁路设备所能产生的振动范围之内并对数据进行干扰点剔除，去直流及多项式趋势项和平滑处理，计算出与自然坐标系夹角的角度，使整个铁路振动检测系统的性能与数据准确性得到大幅度提高，很大程度上降低了系统的错误上报率。
2.2 系统介绍
如图2所示，系y硬件部分可以分为五个部分：振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块、RS-232有线通信模块和电源模块。
数据采集模块：由单片机处理器模块发出相应的控制指令配置振动传感器的控制寄存器，内部控制寄存器来决定信号的采集速度、通信方式、数据输出格式与带宽，振动传感器根据内部控制寄存器的值按要求采集振动信号。
实时数据传输模块：振动传感器采集的实时数据通过IIC传输方式，将数据发送给处理器，为之后的数据处理分析奠定了基础。
微处理器模块：主要工作是通过系统软件控制数据采集模块完成振动数据信号的采集，并对数据进行处理分析，然后控制RS-232有线通信模块将处理完成的数据上传至PC上位机进行显示及存储。该模块是振动传感器数据采集模块和RS-232有线通信模块进行联系的核心部分。
RS-232有线通信模块：将微处理器模块处理完毕的数据，通过RS-232串口通信的方式传递给上位机，上位机会自动显示及存储数据，供振动故障的判断使用。
电源模块：通过该模块，将5V外部直流电源转换成系统所使用的3.3V电源。
结论
本论文设计了一套铁路振动检测系统，该系统采用下位机整体检测模块PC上位机整体控制数据流向，并对上传的检测数据进行显示保存。从与传统检测方法的比较来看，它能够更加高效、深入、细致的对铁路振动信号进行检测、处理分析及显示存储，并为铁路振动故障的判断提供可靠依据。
参考文献
[1]冯晓芳.中国高速铁路的发展与展望[J].科技资讯，2009（1）：129-130.
[2]段合朋.铁道车辆振动特性及平稳性研究[D].成都：西南交通大学，2010.
[3]柴东明.铁路实用微型振动测试仪研究[J].设备管理与维修，1994（11）：18-21.
篇3
水情自动测报系统是集通信、遥测和 计算 机等先进技术于一体，用来实现水文数据自动采集、传输、处理和预报的 现代 化自动实时数据采集处理系统。我国洪水灾害频繁，给国家和人民生命财产造成了重大损失。自20世纪70年代开始建设的水情自动测报系统，为提高水文预报的精度、增加洪水有效预见期、及时准确地为防汛和水利水电调度提供 科学 的依据，对充分发挥水利水电工程的防洪减灾作用，合理开发水资源具有十分重要的意义。
一、常用通信方式
（一）短波通信
短波是指波长在10～100m，频率在3～30mhz的无线电波。短波通信包括通过电离层反射的天波传播模式和沿地面传播的地波模式2种传输模式。其中地波传播模式中的地波信号随着传输距离增长衰减很快，只适合通信距离短，中间障碍物少的地形。而水情自动测报系统一般位于多山或需要长距离通信的地区，因此一般选择天波模式。
采用短波方式的典型系统有甘肃碧口水电厂水情自测报系统和广西麻石水电厂水情自动测报系统。这2个系统由于流域地形复杂，如果采用超短波则需要建设多级中继，投资成本加大，维护困难，因此选择了短波与超短波混合组网方式。碧口水情自动测报系统规模为1:8，其中6个遥测站为短波组网。麻石水电厂水情自动测报系统规模为1:16，其中只有坝上和坝下采用有线方式传输信号，其余均为短波方式传输信号。
（二）超短波通信
超短波是指波长在1～10m，频率30～300mhz的无线电波。超短波通信方式是在水情自动测报系统中运用最为广泛的一种通信方式，因为其技术成熟、故障处理简单、运行成本低，在对系统进行通信方式选择时备受重视。
采用超短波方式的典型系统，如新疆伊犁恰甫其海水库水情自动测报系统，规模为15:2:2，对六角尖中继的依赖性很大，六角尖站承担系统内凤阳山中继和其他测站的信号转发功能，如果出现故障，则在中心站将无法收到任何测站数据。因此，在这种情况下，必须考虑采用双中继、热备用或冷备用等方式提高系统的可靠性。
目前，全国有90%以上的水情自动测报系统采用超短波方式，这种通信方式在流域面积不大、流域地形较好的地区是一种比较有优势的组网方式。
（三）有线通信
目前采用有线通信方式组网的水情自动测报系统，基本上是利用电信部门提供的公用电话网（pstn）。
采用有线方式的典型的系统如浙江珊溪水利枢纽和三峡水利枢纽水情自动测报系统，珊溪系统组网规模为12：3（12个遥测站、3个中心站），系统中心站与测站之间采用星形结构，可使遥测站单独出现故障时不会影响其他测站通信。3个中心站之间采用链接形式，保证所有中心站内数据的唯一性。三峡水利枢纽水情自动测报共81个遥测站，其中56个遥测站选用pstn作为系统主要通信方式，实现pstn/inmarsat双信道。平时正常工作采用pstn方式传输数据，在pstn无法传递数据时，测站自动启动海事卫星（inmarsat）实现数据传输。
（四）卫星通信
卫星通信是20世纪90年代后期开始广泛使用在水情自动测报系统的一种通信方式，频率范围在300～300ghz。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波，在2个或多个地面站之间进行的通信。目前运用在水情自动测报系统中的卫星主要inmarsat、vsat卫星系统和我国自行研制的北斗通信卫星。卫星通信最理想的工作频率在4/6ghz波段附近，该频段带宽较大，工作频率较高，天线尺寸也较小，有利于成熟的微波中继通信技术。
1．vsat卫星系统。vsat卫星通信技术是20世纪80年代兴起的，我国主要是采用亚洲2号通信卫星收集水情信息。
在我国使用vsat通信方式的系统并不多，典型系统如广西柳州市水情测报系统和西藏尼洋河水情测报系统，其中柳州市水情测报系统为混合组网，系统规模为2:10:62（2个中心站、5个卫星中继站、5个超短波中继站、32个卫星遥测站、30个超短波遥测站）；西藏尼洋河水情自动测报系统规模为3:9（3个中心站、9个卫星遥测站），中心站采用 计算 机局域网方式联网。
2．海事卫星。海事卫星（inmarsat）属于全球性系统，建设初期主要服务目的是海事遇难救险。随着inmarsat—c投入使用后，水利部门也开始逐步采用该卫星提供的服务。inmarsat—c系统由4颗工作卫星和7颗备用卫星组成，可靠性非常高。
目前许多已建的或将建的系统基本上采用inmarsat—c卫星。典型的系统如贵州乌江流域水情自动测报系统和吉林云峰水电厂水情自动测报系统，其中贵州乌江流域水情自动测报系统共有49个卫星遥测站，4个中心站，中心站之间采用vsat卫星组成局域网。云峰水电厂水情自动测报系统规模为1:12（1个中心站、12个遥测站）。
3．北斗卫星通信。北斗卫星系统是我国自行研制、自主经营专为我国服务的卫星导航系统，由2颗工作卫星和1颗备用卫星组成，属于区域性系统，2002年1月开始运行。
利用该卫星的典型系统有陕南水利雨量监测速报系统和重庆江口水情测报系统。其中陕南水利雨量监测速报系统包括67个雨量站、14个中心站，特点是采用并行工作体制，将雨量数据同时发往14个中心站进行处理，减少中间环节，充分利用系统资源。重庆江口水情测报系统由17个雨量站、6个水位站和1个中心站组成。
（五）移动通信
1．短信息方式（sms）。短信息业务是gsm系统为用户提供的一种使用手机或gsm模块接收和发送文本消息的服务。每条短信息最多包含160字母或70个汉字。
使用该方式的典型系统如浙江省防汛水情自动测报系统和江西万安水电厂水情自动测报系统，其中浙江省水利厅在全省建立上百个基于gms短消息的水情遥测站，通过gms 网络 建成全省统一的防汛水情自动测报系统。江西万安水电厂在条件合适的位置建立gms短消息遥测站，规模不大，但是具有一定的 参考 价值，因为该系统集超短波、卫星和gms短消息为一体进行混合组网，系统规模较大（1:4:55）。
2．gprs方式。gprs是gsm系统网络中以分组技术为基础的传输系统，它能为用户提供高达160kbit/s的数据速率，目前基于gprs的水情自动测报系统并不多，但是应用前景比较好。
使用该系统的典型系统有厦门市水文自动测报系统和广州市三防遥测系统。其中厦门市水文自动测报系统由1个中心站、3个水位雨量站、2个水位站、18个雨量站组成，采用自报和中心站召测2种工作方式。广州市三防遥测系统控制全广州7435km范围内的水文遥测任务，采用gprs方式实时传输水情信息。
二、结语
综上所述，水情自动测报系统可用的通信方式较多，每一种通信方式各有其优缺点，在工程实际运用时，应充分利用各通信方式的优势，扬长避短。同时，可根据需要设置短波通信作为关键水文站点的备用应急通信手段。对于中小型系统，可根据流域特点、地形条件，对上述各种通信方式进行综合比较后选择确定。
参考 文献
篇4
1、前言
随着我国应急救援体系的发展,消防部队已逐步成为城市主要的应急救援力量,广泛参与到自然灾害、事故灾难、社会安全事件等公共突发事件的应急救援处置中,并承担了部分非紧急的社会救助任务。消防通信是消防部队开展灭火救援行动的根本保障,是未来城市应急救援体系中信息通信的主要组成部分。美国911恐怖袭击事件中警察和消防员未建立统一的通信手段而造成的惨痛教训凸现出城市消防通信规划的重要性,所以在城市消防规划编制过程中合理规划和部署消防通信的建设和发展,在规划方针的指导下逐步建立和完善城市消防通信体系,是消防部队在执勤备战和灾害救助中全面发挥应急救援能力的根本保障。
2、消防通信规划的现状
消防通信规划的编制主要由城市规划设计单位和消防部门共同完成。由于城市建设和通信技术的高速发展,各地消防通信系统也在不断的扩展和升级,消防通信建设所依据的《消防通信指挥系统设计规范》等规范文件的要求与目前的应用现状相差较大,内容滞后且不全面,对规划编制的指导意义不够充分,一些通信指挥系统虽已达到火灾报警、火警受理、灭火救援通信调度等应用的基本要求,实际中却不能满足新形势下消防部队应急救援通信指挥的需求。并且由于消防通信规划的专业性较强、技术要求高、涉及的领域广泛繁多、基础设施建设发展不均衡等方面的原因,使消防通信规划的编制工作难以有效和深入开展,造成部分城市消防通信规划的内容空泛、缺乏深度、可操作性较差,不能切实有效的指导城市消防通信建设和发展。此外我国的应急管理体系建设起步较晚,部分消防通信规划内容仅片面集中于火灾事故方面,缺乏城市应急救援总体发展的综合考虑,造成消防通信建设与城市应急救援体系建设脱节。
3、消防通信建设现状
消防部队的信息通信建设按照公安部消防局信息化建设的总体规划部署和具体要求展开,实施主要依靠当地政府财政拨款、当地公安部门和电信部门的通信网络建设以及消防部队自身的信息化装备建设来完成,目前各级消防部队均已形成了相对独立的消防信息通信体系。以下将从基础通信网、消防通信指挥中心、消防综合业务信息系统等几个消防规划中涉及的重点方面具体展开论述。
3.1 基础通信网络
基础通信网络是消防通信和城市应急通信的基础设施,网络的建设直接决定了消防部队的信息应用能力,所以基础通信网络的发展是消防通信规划的重点。目前消防部队依托公安信息网、公众电信网、无线超短波通信网、卫星通信网等多种通信网络传输语音、图像和数据,形成了一套较为完整的消防通信网络体系,以下归纳为计算机通信网、有线通信网、无线通信网、卫星通信和短波通信网等几部分介绍。
3.1.1 计算机通信网
目前消防部队各级单位均已接入了以公安信息网为基础的计算机通信网,这一网络是消防部队数据通信的基础网络,承担灭火救援指挥调度、消防综合信息管理等大部分信息系统的数据传递,并可实现IP语音电话和视频传输等多媒体应用。为保证调度指挥等重要信息的可靠传递,部分节点间还建立了指挥调度专线和备份网路。在消防通信规划中应按照当地公安信息网和消防部队自身信息通信的建设情况以及各级消防部队的信息通信需求,合理规划消防计算机通信网,确保网络的全面接入和可靠畅通。
3.1.2 有线通信网
有线通信网包括报警电话接入和报警信息查询专线、指挥调度专线、办公市话网和公安专线网等通信网络,是城市各级消防队站获知灾害事故发生和传递调度指挥命令的基础信息通信网络。其中报警电话接入专线是用于接受公用电话网的报警和城市消防远程监控系统的火警信号及相关信息的通信线路。报警信息查询专线是用于获取报警电话的位置、装机人身份等信息的数据专线。指挥调度专线是用于连接火警受理终端、各消防站以及各相关联动单位的通信专线。办公市话网和公安专线网是消防部队内部各级部门之间和与公安机关之间通信的办公电话网。有线通信网是传统的消防通信基础网络,目前各城市基本完成了消防有线通信网的建设,在消防通信规划中应以未来网络容量和性能的改进及发展等内容为主,确保消防有线通信网的完备可靠,保证消防部队对灾害事故快速响应和出动调集命令的有效传达。
3.1.3 无线通信网
无线通信是消防部队在灭火救援展开和进行过程中用于灾害现场信息传递的主要通信方式。目前各级消防部队普遍配备了用于现场通信的350MHz超短波无线常规通信设备,并利用转信台扩展网络覆盖的范围。大部分城市还依托当地公安无线集群通信系统建立了消防集群通信网,北京、上海等地还建设了具备网络容量大、通话质量高、应用功能多等特点的数字集群通信网。消防部队以超短波无线通信为基础构成了由城市消防通信指挥网、现场指挥网和灭火救援战斗网组成的三级无线通信网络,并且利用GPRS、CDMA、3G等公众移动通信技术以及超短波、微波数传设备等多种手段建立无线数据通信网,用于传输灭火救援现场的图像和数据信息。此外公众移动电话网也是消防部队重要的辅助通信手段。合理规划城市消防无线通信网,构建可靠的无线通信体系是消防部队在灭火救援过程中战斗力有效发挥的根本保证。
3.1.4 卫星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然灾害救援或野外应急救援中,依赖中继站的常规无线通信网往往会受到传输距离和范围、电力供给、极端环境影响等方面的局限,不能满足消防部队信息通信的需要,此时卫星通信和短波通信等应急通信方式成为救援现场最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已对消防卫星通信体系做出总体的规划和部署,并推进消防卫星通信网的建设,一些城市的消防部队先后配备了“动中通”卫星通信设备、便携卫星站、短波电台等应急通信装备,在玉树地震和舟曲县特大泥石流等自然灾害救助和部分大型跨区灭火应急救援中显现出极强的应急通信保障能力。消防卫星通信和短波通信是应急通信体系中的重要部分,是城市有效抵御极端灾害的基础保障设施。
3.2 消防通信指挥中心
消防通信指挥中心是消防部队信息通信和作战指挥的中枢,具有受理报警、灭火救援指挥调度、信息情报支持等功能,负责火灾及其它灾害事故的接处警受理和消防救援力量的调度指挥。按照公安部“三台合一”的要求,目前我国大部分地级以上城市均已设置了包括治安、交通、消防在内的接处警指挥中心,建立了统一的集中受理和多部门联动的接处警平台,一些城市还进一步将医疗救护、安全生产等应急救援相关的领域纳入其中,并形成城市综合应急救援指挥中心。部分通信指挥中心还具备使用手机定位技术和GIS技术确定报警人的位置、使用短信平台受理报警、即时监控救援力量的行动状态、通过图像监控系统获取灾害发生区域的现场状况和交通状况等功能。在消防通信规划中应针对本地的实际情况,综合考虑未来城市应急救援体系的发展,确定消防通信指挥中心的建设发展方案。
移动消防通信指挥中心是设置在专门的通信指挥车中并集成了消防通信指挥相关功能的移动指挥平台,通常包括调度指挥台、辅助决策信息系统、多种无线通信系统、火场图像系统、视频会议系统、现场广播、供电及照明等其他辅助设备,是众多救援力量参与的复杂灾害事故处置现场中通信指挥的关键因素。按照城市规模和应急救援体系的建设情况,配置不同功能组件和不同移动及通信能力的消防通信指挥车是消防通信规划中的重要问题。
3.3 消防综合业务信息系统
消防综合业务信息系统是包括了灭火救援指挥、消防监督管理、部队管理和消防公众服务等多种应用功能的信息系统集成,是消防通信中应用软件的主要部分。按照消防部队信息化建设总体规划和部署,各级消防部队将逐步推广和应用包括消防基础数据平台、消防公共服务平台及各消防综合业务信息系统等部分的一体化业务平台。目前各地统一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步开展了消防监督管理、部队管理和公众服务等信息系统的推广和应用,而对于消防基础信息平台、灭火救援指挥系统等面向灭火救援指挥和管理的信息系统,因受到基础信息数据库和通信基础设施建设情况的局限,各地的应用程度差异较大。在消防通信规划中,应将建立和完善城市地理信息、火灾风险信息、危险源信息、水、电、生产、医疗救护信息等内容的城市应急救援基础信息数据库,以及按照城市应急救援的具体需求开展消防指挥调度系统、消防指挥决策系统、重大危险源评估系统、模拟演练等系统的应用纳入到消防通信规划中重点建设。
4、未来发展趋势
篇5
1、前言
随着我国应急救援体系的发展,消防部队已逐步成为城市主要的应急救援力量,广泛参与到自然灾害、事故灾难、社会安全事件等公共突发事件的应急救援处置中,并承担了部分非紧急的社会救助任务。消防通信是消防部队开展灭火救援行动的根本保障,是未来城市应急救援体系中信息通信的主要组成部分。美国911恐怖袭击事件中警察和消防员未建立统一的通信手段而造成的惨痛教训凸现出城市消防通信规划的重要性,所以在城市消防规划编制过程中合理规划和部署消防通信的建设和发展,在规划方针的指导下逐步建立和完善城市消防通信体系,是消防部队在执勤备战和灾害救助中全面发挥应急救援能力的根本保障。
2、消防通信规划的现状
消防通信规划的编制主要由城市规划设计单位和消防部门共同完成。由于城市建设和通信技术的高速发展,各地消防通信系统也在不断的扩展和升级,消防通信建设所依据的《消防通信指挥系统设计规范》等规范文件的要求与目前的应用现状相差较大,内容滞后且不全面,对规划编制的指导意义不够充分,一些通信指挥系统虽已达到火灾报警、火警受理、灭火救援通信调度等应用的基本要求,实际中却不能满足新形势下消防部队应急救援通信指挥的需求。并且由于消防通信规划的专业性较强、技术要求高、涉及的领域广泛繁多、基础设施建设发展不均衡等方面的原因,使消防通信规划的编制工作难以有效和深入开展,造成部分城市消防通信规划的内容空泛、缺乏深度、可操作性较差,不能切实有效的指导城市消防通信建设和发展。此外我国的应急管理体系建设起步较晚,部分消防通信规划内容仅片面集中于火灾事故方面,缺乏城市应急救援总体发展的综合考虑,造成消防通信建设与城市应急救援体系建设脱节。
3、消防通信建设现状
消防部队的信息通信建设按照公安部消防局信息化建设的总体规划部署和具体要求展开,实施主要依靠当地政府财政拨款、当地公安部门和电信部门的通信网络建设以及消防部队自身的信息化装备建设来完成,目前各级消防部队均已形成了相对独立的消防信息通信体系。以下将从基础通信网、消防通信指挥中心、消防综合业务信息系统等几个消防规划中涉及的重点方面具体展开论述。
3.1 基础通信网络
基础通信网络是消防通信和城市应急通信的基础设施,网络的建设直接决定了消防部队的信息应用能力,所以基础通信网络的发展是消防通信规划的重点。目前消防部队依托公安信息网、公众电信网、无线超短波通信网、卫星通信网等多种通信网络传输语音、图像和数据,形成了一套较为完整的消防通信网络体系,以下归纳为计算机通信网、有线通信网、无线通信网、卫星通信和短波通信网等几部分介绍。
3.1.1 计算机通信网
目前消防部队各级单位均已接入了以公安信息网为基础的计算机通信网,这一网络是消防部队数据通信的基础网络,承担灭火救援指挥调度、消防综合信息管理等大部分信息系统的数据传递,并可实现ip语音电话和视频传输等多媒体应用。为保证调度指挥等重要信息的可靠传递,部分节点间还建立了指挥调度专线和备份网路。在消防通信规划中应按照当地公安信息网和消防部队自身信息通信的建设情况以及各级消防部队的信息通信需求,合理规划消防计算机通信网,确保网络的全面接入和可靠畅通。
3.1.2 有线通信网
有线通信网包括报警电话接入和报警信息查询专线、指挥调度专线、办公市话网和公安专线网等通信网络,是城市各级消防队站获知灾害事故发生和传递调度指挥命令的基础信息通信网络。其中报警电话接入专线是用于接受公用电话网的报警和城市消防远程监控系统的火警信号及相关信息的通信线路。报警信息查询专线是用于获取报警电话的位置、装机人身份等信息的数据专线。指挥调度专线是用于连接火警受理终端、各消防站以及各相关联动单位的通信专线。办公市话网和公安专线网是消防部队内部各级部门之间和与公安机关之间通信的办公电话网。有线通信网是传统的消防通信基础网络,目前各城市基本完成了消防有线通信网的建设,在消防通信规划中应以未来网络容量和性能的改进及发展等内容为主,确保消防有线通信网的完备可靠,保证消防部队对灾害事故快速响应和出动调集命令的有效传达。
3.1.3 无线通信网
无线通信是消防部队在灭火救援展开和进行过程中用于灾害现场信息传递的主要通信方式。目前各级消防部队普遍配备了用于现场通信的350mhz超短波无线常规通信设备,并利用转信台扩展网络覆盖的范围。大部分城市还依托当地公安无线集群通信系统建立了消防集群通信网,北京、上海等地还建设了具备网络容量大、通话质量高、应用功能多等特点的数字集群通信网。消防部队以超短波无线通信为基础构成了由城市消防通信指挥网、现场指挥网和灭火救援战斗网组成的三级无线通信网络,并且利用gprs、cdma、3g等公众移动通信技术以及超短波、微波数传设备等多种手段建立无线数据通信网,用于传输灭火救援现场的图像和数据信息。此外公众移动电话网也是消防部队重要的辅助通信手段。合理规划城市消防无线通信网,构建可靠的无线通信体系是消防部队在灭火救援过程中战斗力有效发挥的根本保证。
3.1.4 卫星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然灾害救援或野外应急救援中,依赖中继站的常规无线通信网往往会受到传输距离和范围、电力供给、极端环境影响等方面的局限,不能满足消防部队信息通信的需要,此时卫星通信和短波通信等应急通信方式成为救援现场最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已对消防卫星通信体系做出总体的规划和部署,并推进消防卫星通信网的建设,一些城市的消防部队先后配备了“动中通”卫星通信设备、便携卫星站、短波电台等应急通信装备,在玉树地震和舟曲县特大泥石流等自然灾害救助和部分大型跨区灭火应急救援中显现出极强的应急通信保障能力。消防卫星通信和短波通信是应急通信体系中的重要部分,是城市有效抵御极端灾害的基础保障设施。
3.2 消防通信指挥中心
消防通信指挥中心是消防部队信息通信和作战指挥的中枢,具有受理报警、灭火救援指挥调度、信息情报支持等功能,负责火灾及其它灾害事故的接处警受理和消防救援力量的调度指挥。按照公安部“三台合一”的要求,目前我国大部分地级以上城市均已设置了包括治安、交通、消防在内的接处警指挥中心,建立了统一的集中受理和多部门联动的接处警平台,一些城市还进一步将医疗救护、安全生产等应急救援相关的领域纳入其中,并形成城市综合应急救援指挥中心。部分通信指挥中心还具备使用手机定位技术和gis技术确定报警人的位置、使用短信平台受理报警、即时监控救援力量的行动状态、通过图像监控系统获取灾害发生区域的现场状况和交通状况等功能。在消防通信规划中应针对本地的实际情况,综合考虑未来城市应急救援体系的发展,确定消防通信指挥中心的建设发展方案。
移动消防通信指挥中心是设置在专门的通信指挥车中并集成了消防通信指挥相关功能的移动指挥平台,通常包括调度指挥台、辅助决策信息系统、多种无线通信系统、火场图像系统、视频会议系统、现场广播、供电及照明等其他辅助设备,是众多救援力量参与的复杂灾害事故处置现场中通信指挥的关键因素。按照城市规模和应急救援体系的建设情况,配置不同功能组件和不同移动及通信能力的消防通信指挥车是消防通信规划中的重要问题。
3.3 消防综合业务信息系统
消防综合业务信息系统是包括了灭火救援指挥、消防监督管理、部队管理和消防公众服务等多种应用功能的信息系统集成,是消防通信中应用软件的主要部分。按照消防部队信息化建设总体规划和部署,各级消防部队将逐步推广和应用包括消防基础数据平台、消防公共服务平台及各消防综合业务信息系统等部分的一体化业务平台。目前各地统一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步开展了消防监督管理、部队管理和公众服务等信息系统的推广和应用,而对于消防基础信息平台、灭火救援指挥系统等面向灭火救援指挥和管理的信息系统,因受到基础信息数据库和通信基础设施建设情况的局限,各地的应用程度差异较大。在消防通信规划中,应将建立和完善城市地理信息、火灾风险信息、危险源信息、水、电、生产、医疗救护信息等内容的城市应急救援基础信息数据库,以及按照城市应急救援的具体需求开展消防指挥调度系统、消防指挥决策系统、重大危险源评估系统、模拟演练等系统的应用纳入到消防通信规划中重点建设。
4、未来发展趋势
随着信息通信技术的高速发展,众多高性能的通信技术将逐步应用于消防通信领域中,不断推进消防通信的发展。目前第四代移动通信技术已进入实验性应用阶段,在不久的将来势必将成为消防通信体系中高质量传输数据信息的重要手段。信息通信硬件设备的发展,使信息通信装备的通信性能和移动性能不断提升,设备成本将更加低廉,未来随着多媒体单兵信息装备的深入应用,使灾害救援现场各级指战员具备强大的信息通信能力,数字集群通信、卫星通信、微波数据通信等通信设备也将广泛装备到各级消防部队中,逐步成为普遍配备的常规通信手段。随着城市灾害联网监控系统的建设,消防通信指挥中心可以智能感知火灾等灾害事故的发生并及时获取相关灾情信息,极大的提高消防部队对灾害事故响应能力。此外物联网、遥感技术、传感器技术、ad hoc网络等应用于消防领域,可以即时、全面、深入的获得灭火和应急救援现场的灾情状况和救援实力状况,实现天空地一体的消防通信体系和数字化指挥调度体系。在消防通信规划中,应结合未来通信新技术的发展,合理规划和部署城市消防通信建设。
5、问题和建议
消防通信的发展应与城市应急救援体系各方面的发展情况及相关领域的具体情况协调统一。由于通信技术的发展速度较高,消防通信规划编制中应准确预见未来城市消防通信的需求,在首先确立适合消防通信发展总体框架基础上灵活的选择兼容性好、生命力强并具备开放和统一标准的技术和设备,有效避免重复建设,并尽量降低系统升级换代和改造的成本。发展中还应重视基础通信设施建设,切忌盲目追求新技术和热点技术。可靠度和抗灾能力是消防通信系统中不能忽视的问题,应充分考虑应急状况下缺乏电源供给、设备损坏、大量用户占用等特殊情况的系统运行,合理划分系统中紧急与非紧急应用的分工、采取冗余和备份设计、增设应急状态的专用模式等手段提高系统可靠程度和对灾害的抗击能力。此外消防通信系统设计中还应充分考虑到互联网、公安网、公众话务网、政务网等多个独立通信网络中各种系统间数据的融通,设计中应尽量将系统各具体应用建立在统一的平台和网络中,并采用一些安全稳妥的连接手段,共享和交换各网络间的信息数据。
参考文献
[1] gb50313.防通信指挥系统设计规范[s].
张昊.论重特大灾害消防应急通信技术[j].消防科学与技术,2011,30(2):132-136
篇6
1.引言
我国的（大型）水电站一般都地处高山峡谷，河床狭窄，两岸山体地势陡峭。自然地理条件十分恶劣。而根据地形条件和枢纽布置需要，地下厂房引水发电系统设在山体内，主厂房及相应的机电设备基本布置在地下洞室内。而根据工程需要，交通及相关隧道和洞室里程数在数十公里到一百多公里。不管是是建设期还是在运行期，水电站对通信的需求大且重要。而且水电站的站址一般都远离通信发达的地市级城市，建站前的通信并极不发达，甚至是通信的盲区。这就要求通信网在建设时应根据现场的实际需求组建良好网络架构，在保证通信畅通的前提下，节约投资，同时又能兼顾电站运行时的大部分通信，而在电站运行前，只需建设部分生产通信即可。下面就二滩水电开发公司在建的锦屏水电站和在运行的二滩电站的通信组网方式进行介绍，探讨水电站通信组网方式的合理性，希望能为水电站的建设和运行的通信组网方式提供相关借鉴。
2.水电站建设期通信组网方式
这部分主要介绍是锦屏水电站通信组网方式。
2.1合理引进社会通信资源组建从施工区到通信相对发达的区域中心城市的干线传输网并建设场内无线通信网络和有线通信网络
锦屏电站地处四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，施工场地分散，施工前期距西昌市公路里程约200km，在建站前交通极不发达，周围无可利用的公网通信，建设者们根据这一条件，与凉山州所有社会通信资源提供者（电信公网运营商）进行了洽谈，很多电信公网运营商因前期施工艰难、运行时维护困难、投资巨大且回收无把握而退却，只有两家（一家从事无线通信，一家从事有线通信）愿意，并与业主方签订了相关合作协议。两家基本上各司其职、互不干涉，不产生不良竞争，工作的重心基本上只需放在网络的运行维护上，对提高网络的质量、保证通信畅通有很大的好处。
有线通信网络是负责传统的PSTN和IP网络系统，能解决固定语音通信、传真和因特网等的需求，主要满足各露天营区人员聚居的地方。
而无线通信，主要是移动通信。随着现代人对手机的依赖性越来越大，加之施工现场场地分散，对外专用交通公路的里程很长，且公路也没有移动信号覆盖，故在施工区域和对外专用交通公路移动信号的覆盖方案基本是这样的：在露天区域，采用的是宏小区基站，采用定向天线或全向天线，这样移动信号覆盖的区域相对比较广，对有山峰阻挡部分山沟无移动信号的作业区，可采取在山峰合适的地方加装同频或移频转发附近基站信号的装置，满足生产现场的需要；在主要交通隧道和主要洞室，则采用一体化基站或直放站，采用定向天线，基站方式一般能覆盖5公里，直放站能覆盖1公里多一点，这要根据现场的实际情况决定；而对于正在开挖的重要洞室，因作业现场环境特别恶劣，可能会有强岩爆、塌方、地面涌水等安全隐患存在，因而在掌子面作业现场，保障通信畅通显得尤为重要，需要覆盖，而在该洞室的其它段，因对通信的需求不是很强烈，为节约投资，可以不考虑覆盖，这就可以采用根据作业面的改变而搬移直放站或一体化基站的办法来解决作业现场对通信的需求。
2.2 依托高等级电压输电线路的OPGW（地线复合光缆）建设干线传输线路
这种输电线路主要是110KV电力线路，指的是从地市级电网的某个变电站到施工区域的某个变电站，在电站建设期，为施工现场提供电源，而在电站运行期，是需要作为电站的备用电源而永久留下来的，这趟线路是需要业主投资，业主可以与地市电业局共用OPGW的纤芯，OPGW这种光缆可靠性和安全性都很高，故障率极低，基本不需维护。锦屏工地对外OPGW光缆从建成到现在还没出现过中断的问题。考虑地市级电网通信需求和业主自己通信的需求，一般建议使用16芯的OPGW。其中业主使用的部分，在满足自己需要的前提下，可以考虑提供给进入施工区电信公网运营商作为备用路由。这是因为从通信相对发达的地方到电站施工现场，这些区域经常发生泥石流、塌方、飞石等，往往这些事故发生时，运营商通信光缆经常被砸断，并且一般是几处同时被砸断，经常造成施工现场与外部通信中断，少则几小时，多则几天才能抢通。如果业主能将自己的这部分光缆提供几芯给电信运营商（包括以后电站运行时），作为施工现场到外面汇接局的备用路由，通信畅通的保障率将为大大提高。
2.3依托场内施工电网合理建设自有的场内临永结合通信网
水电站建在高山峡谷中，施工场地特别分散，锦屏电站尤其如此，场内散布了14个变电站或开关站为施工提供相关电源，而且还有不下10处散集的施工人员居住处，因分布分散，部分是电信运行商不愿意进行有线通信覆盖的，因为投资大且没有什么收益，而这些点的大部分点，如一些变电站，是在电站运行期还需留下来继续使用的，因而通信问题是需要永久解决的，因此，在连接各变电站的电力线路上架设OPGW光缆或ADSS光缆，组建自有的场内临永结合通信网是十分必要的，这不但能给自用工程施工工业电视监控系统、大坝施工监视系统等提供通信网络，也能给电信运行商提供通信备用通道，能很好地解决场内内部通信的需求。 2.4 应急通信的建设
这主要指的是卫星通信，相对前面而言，这部分通信网的就不用建设了，只需购买不同的卫星终端，数量足够即可。这在工程前期特别重要，因为那时前面的所述的通信网络基本还没建成，对外沟通就指靠它们了，当然在前面那些网络建成之后也能备不时之需。
3.水电站运行时的通信组网方式
3.1二滩水电站的通信组网方式介绍
二滩水电站的通信组网方式主要有如下三种：
3.1.1与四川省调之间的直接连接。这部分由二（滩）—自(贡)—成（都）微波和川西南OPGW光纤环网（属四川电网）组成。因为现在的通信网络都趋向于光纤网，故二—自—成微波链路基本不传输重要的电力数据业务。二滩电站是作为川西南OPGW光纤环网的一个网元，所以，四川省调所需的二滩水电站的所有运行相关的数据信息是通过这个主用通道来传输的。当然二滩水电站与四川省调之间的调度、行政电话是通过这两个通道来连接的。
3.1.2通过电信公网到四川省调。因为，目前电信行业几乎所有的干线链路都是由光纤环网组成。这部分链路主要是租用2M电路专用通道（二滩—四川省调）作为电力运行相关数据信息传输的备用通道。
这两个通道相互备用，能很好地保障电站电力相关运行数据信息准确、安全地传输到调度。
3.1.3通过攀枝花电信公网传输语音和网络数据信息。
这个通道主要是满足员工日常生活和工作中对语音和网络信息的需求。
4.各电站到二滩公司集控中心通信组网方式的构想
目前，二滩公司集控中心还在筹建中，因为，到时该集控中心要集中监视和控制二滩公司所有电站机组的运行状态等，故电站到集控中心的通信（主要解决电力生产的数据传输）是很重要的，通过对3的介绍，相信大家也知道了怎么解决，那就是向四川电网专用通信网及电信公网分别租用相应2M电路，组成相互热备用通道，满足电力生产需要。
5.建立通信网管网
通信网管网能很好地监控到通信设施及设备的运行状态，对及时发现通信设施及设备的故障和减少通信中断时间是很好的手段。特别是在电站建设期，施工环境灰尘大、施工车辆时常撞断通信光缆及撞坏通信设备、时有发生的施工正常非正常停电等，这些都市导致通信局部中断的因素，当然这些主要是指运用商的通信网络。因而不管是在运营商的通信网络还是在业主的通信网络，不管是在干线还是在支线通信网络，建立通信网管网，监控通信设施及设备的运行状态，及时发现通信设施及设备的故障，减少通信中断时间，这是保障通信畅通是十分必要的。
6.结语
雅砻江的水电站工程项目是我国西电东送的骨干电源之一，加之这些水电站基本地处偏僻，自然条件恶劣，为提高雅砻江流域水电站的施工管理水平和保证电站发电及防汛的安全稳定运行，电站与电网调度及本公司集控中心等的通信畅通就尤为重要，锦屏电站施工通信网完全组建完之后，锦屏电站施工现场与外界的通信就没有中断过，而二滩电站与四川省调的各种通信也没有出现中断的现象。因此，在雅砻江的水电站建设期以电信运营商通信网为主，以业主建设通信网为辅，并相互提供网络支持，而在电站运行期，通过租用电网专用通信网和电信公网的2M电路来解决电站到集控中心通信，这种通信网络组网方式是合理的，也是经济的，对保障通信畅通提供了强力的支持。
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1.引言
我国的（大型）水电站一般都地处高山峡谷，河床狭窄，两岸山体地势陡峭。自然地理条件十分恶劣。而根据地形条件和枢纽布置需要，地下厂房引水发电系统设在山体内，主厂房及相应的机电设备基本布置在地下洞室内。而根据工程需要，交通及相关隧道和洞室里程数在数十公里到一百多公里。不管是是建设期还是在运行期，水电站对通信的需求大且重要。而且水电站的站址一般都远离通信发达的地市级城市，建站前的通信并极不发达，甚至是通信的盲区。这就要求通信网在建设时应根据现场的实际需求组建良好网络架构，在保证通信畅通的前提下，节约投资，同时又能兼顾电站运行时的大部分通信，而在电站运行前，只需建设部分生产通信即可。下面就二滩水电开发公司在建的锦屏水电站和在运行的二滩电站的通信组网方式进行介绍，探讨水电站通信组网方式的合理性，希望能为水电站的建设和运行的通信组网方式提供相关借鉴。
2.水电站建设期通信组网方式
这部分主要介绍是锦屏水电站通信组网方式。
2.1合理引进社会通信资源组建从施工区到通信相对发达的区域中心城市的干线传输网并建设场内无线通信网络和有线通信网络
锦屏电站地处四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，施工场地分散，施工前期距西昌市公路里程约200km，在建站前交通极不发达，周围无可利用的公网通信，建设者们根据这一条件，与凉山州所有社会通信资源提供者（电信公网运营商）进行了洽谈，很多电信公网运营商因前期施工艰难、运行时维护困难、投资巨大且回收无把握而退却，只有两家（一家从事无线通信，一家从事有线通信）愿意，并与业主方签订了相关合作协议。两家基本上各司其职、互不干涉，不产生不良竞争，工作的重心基本上只需放在网络的运行维护上，对提高网络的质量、保证通信畅通有很大的好处。
有线通信网络是负责传统的pstn和ip网络系统，能解决固定语音通信、传真和因特网等的需求，主要满足各露天营区人员聚居的地方。
而无线通信，主要是移动通信。随着现代人对手机的依赖性越来越大，加之施工现场场地分散，对外专用交通公路的里程很长，且公路也没有移动信号覆盖，故在施工区域和对外专用交通公路移动信号的覆盖方案基本是这样的：在露天区域，采用的是宏小区基站，采用定向天线或全向天线，这样移动信号覆盖的区域相对比较广，对有山峰阻挡部分山沟无移动信号的作业区，可采取在山峰合适的地方加装同频或移频转发附近基站信号的装置，满足生产现场的需要；在主要交通隧道和主要洞室，则采用一体化基站或直放站，采用定向天线，基站方式一般能覆盖5公里，直放站能覆盖1公里多一点，这要根据现场的实际情况决定；而对于正在开挖的重要洞室，因作业现场环境特别恶劣，可能会有强岩爆、塌方、地面涌水等安全隐患存在，因而在掌子面作业现场，保障通信畅通显得尤为重要，需要覆盖，而在该洞室的其它段，因对通信的需求不是很强烈，为节约投资，可以不考虑覆盖，这就可以采用根据作业面的改变而搬移直放站或一体化基站的办法来解决作业现场对通信的需求。
2.2 依托高等级电压输电线路的opgw（地线复合光缆）建设干线传输线路
这种输电线路主要是110kv电力线路，指的是从地市级电网的某个变电站到施工区域的某个变电站，在电站建设期，为施工现场提供电源，而在电站运行期，是需要作为电站的备用电源而永久留下来的，这趟线路是需要业主投资，业主可以与地市电业局共用opgw的纤芯，opgw这种光缆可靠性和安全性都很高，故障率极低，基本不需维护。锦屏工地对外opgw光缆从建成到现在还没出现过中断的问题。考虑地市级电网通信需求和业主自己通信的需求，一般建议使用16芯的opgw。其中业主使用的部分，在满足自己需要的前提下，可以考虑提供给进入施工区电信公网运营商作为备用路由。这是因为从通信相对发达的地方到电站施工现场，这些区域经常发生泥石流、塌方、飞石等，往往这些事故发生时，运营商通信光缆经常被砸断，并且一般是几处同时被砸断，经常造成施工现场与外部通信中断，少则几小时，多则几天才能抢通。如果业主能将自己的这部分光缆提供几芯给电信运营商（包括以后电站运行时），作为施工现场到外面汇接局的备用路由，通信畅通的保障率将为大大提高。
2.3依托场内施工电网合理建设自有的场内临永结合通信网
水电站建在高山峡谷中，施工场地特别分散，锦屏电站尤其如此，场内散布了14个变电站或开关站为施工提供相关电源，而且还有不下10处散集的施工人员居住处，因分布分散，部分是电信运行商不愿意进行有线通信覆盖的，因为投资大且没有什么收益，而这些点的大部分点，如一些变电站，是在电站运行期还需留下来继续使用的，因而通信问题是需要永久解决的，因此，在连接各变电站的电力线路上架设opgw光缆或adss光缆，组建自有的场内临永结合通信网是十分必要的，这不但能给自用工程施工工业电视监控系统、大坝施工监视系统等提供通信网络，也能给电信运行商提供通信备用通道，能很好地解决场内内部通信的需求。
2.4 应急通信的建设
这主要指的是卫星通信，相对前面而言，这部分通信网的就不用建设了，只需购买不同的卫星终端，数量足够即可。这在工程前期特别重要，因为那时前面的所述的通信网络基本还没建成，对外沟通就指靠它们了，当然在前面那些网络建成之后也能备不时之需。
3.水电站运行时的通信组网方式
3.1二滩水电站的通信组网方式介绍
二滩水电站的通信组网方式主要有如下三种：
3.1.1与四川省调之间的直接连接。这部分由二（滩）—自(贡)—成（都）微波和川西南opgw光纤环网（属四川电网）组成。因为现在的通信网络都趋向于光纤网，故二—自—成微波链路基本不传输重要的电力数据业务。二滩电站是作为川西南opgw光纤环网的一个网元，所以，四川省调所需的二滩水电站的所有运行相关的数据信息是通过这个主用通道来传输的。当然二滩水电站与四川省调之间的调度、行政电话是通过这两个通道来连接的。
3.1.2通过电信公网到四川省调。因为，目前电信行业几乎所有的干线链路都是由光纤环网组成。这部分链路主要是租用2m电路专用通道（二滩—四川省调）作为电力运行相关数据信息传输的备用通道。
这两个通道相互备用，能很好地保障电站电力相关运行数据信息准确、安全地传输到调度。
3.1.3通过攀枝花电信公网传输语音和网络数据信息。
这个通道主要是满足员工日常生活和工作中对语音和网络信息的需求。
4.各电站到二滩公司集控中心通信组网方式的构想
目前，二滩公司集控中心还在筹建中，因为，到时该集控中心要集中监视和控制二滩公司所有电站机组的运行状态等，故电站到集控中心的通信（主要解决电力生产的数据传输）是很重要的，通过对3的介绍，相信大家也知道了怎么解决，那就是向四川电网专用通信网及电信公网分别租用相应2m电路，组成相互热备用通道，满足电力生产需要。
5.建立通信网管网
通信网管网能很好地监控到通信设施及设备的运行状态，对及时发现通信设施及设备的故障和减少通信中断时间是很好的手段。特别是在电站建设期，施工环境灰尘大、施工车辆时常撞断通信光缆及撞坏通信设备、时有发生的施工正常非正常停电等，这些都市导致通信局部中断的因素，当然这些主要是指运用商的通信网络。因而不管是在运营商的通信网络还是在业主的通信网络，不管是在干线还是在支线通信网络，建立通信网管网，监控通信设施及设备的运行状态，及时发现通信设施及设备的故障，减少通信中断时间，这是保障通信畅通是十分必要的。
6.结语
雅砻江的水电站工程项目是我国西电东送的骨干电源之一，加之这些水电站基本地处偏僻，自然条件恶劣，为提高雅砻江流域水电站的施工管理水平和保证电站发电及防汛的安全稳定运行，电站与电网调度及本公司集控中心等的通信畅通就尤为重要，锦屏电站施工通信网完全组建完之后，锦屏电站施工现场与外界的通信就没有中断过，而二滩电站与四川省调的各种通信也没有出现中断的现象。因此，在雅砻江的水电站建设期以电信运营商通信网为主，以业主建设通信网为辅，并相互提供网络支持，而在电站运行期，通过租用电网专用通信网和电信公网的2m电路来解决电站到集控中心通信，这种通信网络组网方式是合理的，也是经济的，对保障通信畅通提供了强力的支持。
篇8
在众多的物理量中，温度应用是最为常见的，在科学实验、医疗卫生、培育种苗、工业生产等各行各业中，都有温度监控的应用，在产品质量、工艺流程的保障等方面，温度监测起到了极为重要的作用。对比传统的有线通信而言，如下的优势是无线通信技术所具备的：首先，以电磁波作为传输介质，光纤以及电缆不需要被架设起来，使得传统运输中固定的周期长、高成本等问题得以避免；其次，是有线通信构成的单片机多机通信系统，总线上挂接的收发器的数量受接地址编码，收发器的数量不受限制；第三，成本、功耗都比较低、体积小、电路简单等优势。同时在无线通信系统中，其还采用了多字节的方式。在无线遥控系统、工业数据采集系统等方面，极为适用[1]。伴随着物联网、电子信息技术的快速发展，出现了许多无线温度测量系统，它们具备了许多完善的功能，同时使用上也极为便捷。同时在PC机上，它们还能够进行保存、显示、统计等操作，甚至还可以实现远程控制以及警报功能。布线成本由此得以减少，同时有限传感器存在的一些问题也得以解决。
1 无线射频温度测量系统的组成[2]
结合功能来对无线射频温度测量系统进行划分，主要可以划分为如下两大部分：首先是无线测控终端，具体包括了如下模块：温度采集、处理以及发送模块，另外部分设备为具备程序运行功能的，如数据的接受、处理模块、PC机以及串口通讯模块等。两大部分的联系主要结合无线数据通讯来实现，可以实现数据的实时存储、接收，还可以实现综合分析、计算。以射频技术为基础的此套系统，具备了如下的工作过程：无线数据采集方面，对环境温度的采集，交由数字温度传感器来实现，并向数据处理部分直接传送；数据处理，数字信号被接收之后，会向对应值转换。随后结合特定的协议格式，来打包数据，向无线收发模块发送缓冲区写入，在天线的帮助下，经由无线收发模块来传输数据，无线主机方面，接收数据仍然由无线收发模块来实现，数据由处理模块处理，再结合串口，向PC机传输；此外，无线收发模块中的数据，数据处理模块还将对数据进行处理，结合相应的协议格式，来解析数据，结合获取到的指令值开展相应的处理，进而实现控制采集端的目标。
这一系统具备的功能如下：（1）以移动设备为基础，可以实现现场的检测、分析；（2）对检测信号的传输为无线形式，检测终端可以同时、多个连接；（3）移动设备、探头等之间的连接形式为无线，检测人员可以不必身处现场，尽量避免因为自身的呼吸、活动，而影响测试结果，另外对于这部分人员的人身安全也可以得到保证。
2 无线射频温度测量系统的特殊应用
国内中国安防提供了SmartNodeWTS01无线温度传感器，测温范围：-50～+150℃，主要应用于环境监测、温度采集以及食品、医药行业温度监测等；上海搜博实业有限公司SLWT1-1系列ZIGBEE无线温度传感器，测温范围：-25～+125℃，实现低成本温度状态在线监测方案的实用型无线组网传感器模块，可广泛应用于实时温度数据采集监测的各种场合。
本文具体进行如下归纳，不论是在房间、医院，或是在实验室、仓库，亦或是运输进程中，无线测温仪都可用来对温湿度进行监控。接下来将具体讨论，起在日常监测中，还能够解决哪些有线传感器解决不了的问题，比如说下列较为特殊的环境试验设备。
（1）高压密封。比如说压力蒸汽灭菌器，如果检测工具为有线传感器，一旦温度上升，会出现极为严重的漏气问题，导致压力无法达到目标，在面对灭菌设备时，也无法实现法兰密封。
（2）真空设备。比如说热压真空罐等，因为使用这部分设备时，都必须要对真空进行抽取，而使用有线传感器时，无法达到真空度要求。
（3）低温设备、大空间。比如说大养护池等。如果使用的传感器是有线的，会导致较长的布线，这和普通温度记录采集仪的使用环境温度范围不符，如果长期处于异常环境中，会导致仪器不工作，另外仪器供电难等问题也时有发生。
（4）环境恶劣，如噪声、粉尘污染较为严重时，普通设备、人员无法长期停留，要想解决这一问题，就必须要运用无线温度测量仪。
（5）自动化设备，如带式输送机，不论是经济效益，还是生产效率，都必须要以持续的运行为基础，检测过程中开展有线传感器的布线工作并不现实。设备具有较好的密封性，且不存在测试孔，将对有线传感器产生影响，所以无线传感器开展测量将是最佳选择。
3 无线射频温度测量系统的优势与不足
在进行日常温度校准时，布线是一项极为繁重的工作，如果布线时间较长，将会对稳定的环境产生影响，要想检测温度湿度等，在必须要在环境再次稳定后进行，工作效率受到影响，并且检测进程中，传感器受到破坏的纪律较高。上述诸多问题，如果能够采用无线温度测量仪，必将得以解决。在其他方面，这一设备也存在较为显著的优势：如存储记录、传感器的一体化；距离不会对传输产生影响；电源方面因为使用了内置电池，所以不会存在限制；仪器设备如果可以由有线温度测量仪去测量，那么必然也可以应用无线温度测量仪；和上位机通讯时，具备了如下功能，能够自动对数据进行采集、处理、判定结果等。
但仍然有一些问题存在：就当前的技术水平来说，其温度记录的范围并不广。要想具备较高的准确定、同时还要具备稳定的性能，就需要对一些价格昂贵的进口测量系统进行购买。内置电池虽然减少了电源方面的限制，但是生命有限，需要经常更换。红外辐射等设备不可应用该测量设备，如果设备为微波加热，同样也不可应用，因为不易散热的金属外壳，会导致爆炸问题的出现。
4 结语
目前，无线温度测量仪还存在一些不足，比较常见的温度记录范围在-40℃～+135℃，高温段的技术问题难以解决，需要进一步的研究探索，以便推广使用。
参考文献
[1]王代华，薛云朝，任立宗.无线遥控触发系统研究[J].中北大学学报，2007（28）：171-177.
[2]李余庆，张华，刘继忠.基于DS1820的无线温度采集系统的设计[J].计算机信息，2009（26）：187-189.
篇9
0引言
目前，变电站系统自动化正成为一种不可改变的趋势，其监控和通信系统的重要性日益凸显。变电站现有测控系统多采用有线通信方式，但是，有线通信的弊端是显而易见的，例如传输线铺设复杂、不易检修和维护，长距离传输线易受电磁千扰的影响等等。而无线通信则具有运行可靠、安装灵活。成本低廉等优点，尤其是在需要实时监控变电站信息的情况下，无线通信更是具有极大的优势。
现有无线通信方式主要有ieee802.11b/g、蓝牙、zigbee. gprs/gsm等。而zigbee技术更是以安全性高、响应时间快、占用系统资源低、成本低以及能耗低等诸多优点成为变电站实时监控系统中首选的无线通信技术。zigbee技术是专门针对无线传感器开发的，无线传感器网络在变电站中的应用研究尚处于起步阶段，其研究重点主要放在配电网自动化以及温度、电能在线监测方面，然而，变电站高强电磁环境对无线传感器网络通信的影响的研究还相对缺失。因此本文对变电站的干扰和无线传感器网络的调制技术进行研究，对无线传感器网络在变电站中的应用的可行性进行论证。
1变电站中的电盛千扰
变电站内部具有复杂的电磁环境，因此必须对各种典型的电磁干扰源进行详细的分析。变电站存在的典型的电磁干扰源有:50hz工频电磁场;设备出口短路引起的脉冲磁场;电晕放电;静电放电;局部放电;空气击穿燃弧;sf6间隙击穿燃弧;真空间隙击穿燃弧等。其中工频电磁场和脉冲磁场对无线信号基本不会产影响。
1. 1静电放电和局部放电
两个具有不同静定电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。当外加电压在电气设备中产生的场强，足以使绝缘区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的这种放电现象，称为局部放电。两者都是小绝缘间隙、小能量放电的击穿。
这两种放电产生辐射干扰在几百khz以内，且能量低，衰减快，因此对无线通信不会造成影响。
1.2电晕放电和空气击穿放电
电力导线在高压强电场作用下，可能对周围空间产生游离放电的电晕。导线表面的机械损伤、污染微粒或者导线附近的水滴、灰尘等，都会引起导线表面曲率变化，从而使得点位梯度达到空气介质的击穿介质。因此，在电力系统的实际运行中电晕的产生几乎是不可避免的。
由图1可见电晕放电的辐射信号主要集中在78mhz和180mhz附近的两个包络内，并且最大信号强度仅为一40dbmw。
由图2可知空气间隙击穿产生的电磁场带宽较宽，主要集中在600mhz以下，并且干扰信号的强度很小，即使在580:mhz频率附近也只有-35dbmw。
1.3开关操作干扰
变电站内断路器、隔离开关等一次设备在投切操作或开关故障电流时，由于感性负载的存在，开关触头开断时，产生的电弧的熄灭和重燃可能在母线或线路上引起含有多个频率分量的衰减振荡波，通过母线或设备间的连线将暂态电磁场的能量向周围空间辐射，形成辐射脉冲电磁场。设备操作干扰主要有sf6间隙击穿和真空间隙击穿所产生的辐射信号。
图3. 4可知sf6间隙击穿放电和真空间隙击穿放电所产生的干扰信号覆盖频段很宽，且在整个频带范围内电磁信号的强度比较强，在2. 4ghz频段，电磁信号的强度约为一40dbmw。
2无线传感网网络的扩频技术
2.1 zigbee协议
无线传感器网络应用的zigbee协议的框架是建立在ieee802. 15. 4标准之上，ieee802. 15. 4定义}zigbee的物理层和媒体访问层。ieee802. 15. 4定义了两个物理层标准，分别是2. 4ghz物理层和868月i5mhz物理层。两个物理层都基于直接序列扩频(dsss)技术，主要完成能量检测、链路质量指示、信道选择以及数据发送和接收等功能。无线传感器网络输出2.4ghzism频段直接序列扩频信号，输出功率大于一17dbm，工作频段2. 405^2. 480ghz 。
2. 2直接序列扩频技术
扩频是利用与信息无关的为随机码，通过调制的方法将己调制的频谱宽度扩展到比原调制信号的带宽宽得多的过程。常用的扩频技术有调频、混合扩频和直接序列扩频等。无线传感器网络采用直接序列扩频技术。
直接序列扩频系统就是用具有高码率的伪随机(pn)序列，在发送端扩展信号的频谱，在接受端用相同的pn序列对信号进行解扩，还原出原始信号。
3变电站干扰对传感器网络的形晌
变电站的电磁干扰主要分为两部分:0~300mhz低频部分、2. 4~2. 5ghz同频带宽。
1)电晕放电和空气击穿所产生的低频干扰的频带离无线传感器网络的工作频段2. 4ghz很远，并且强度小于一40dbmw，可以通过低通滤波器进行处理，因此对无线传感器网络的无线通信基本没有影响。
2) sf6间隙击穿放电和真空间隙击穿放电所产生的电磁干扰在2. 405ghz~2. 485ghz频带内也有较强的信号存在，在间隙击穿电压为i5kv左右时电磁强度达到一40dbmv。变电站现场的击穿电压可能会更高，电磁强度也就更高，因此对无线通信会有一定的影响。但是同频干扰对于无线传感器网络通信的影响是很小的，这可以通过两方面说明:
①无线传感器网络应用的直接序列扩频技术，直接序列扩频技术的抗干扰能力是由于接收机将扩频后的信号再次与扩频码相乘还原出原始信号，同时干扰信号也在接收端与扩频码相乘从而将其频带展宽，干扰信号能量也就分散到很宽的频带上，这样2. 405ghz~2. 485ghz频带内只有很小部分干扰信号能量，因此同频噪声对于无线传感器网络通信干扰是微乎其微的。
②sf6间隙击穿放电和真空间隙击穿放电产生瞬态电磁千扰，这种干扰只能持续很短的时间，因此对无线传感器网络的干扰也是瞬间的，瞬态电磁干扰结束，无线传感器网络也恢复正常。
篇10
0引言
目前，变电站系统自动化正成为一种不可改变的趋势，其监控和通信系统的重要性日益凸显。变电站现有测控系统多采用有线通信方式，但是，有线通信的弊端是显而易见的，例如传输线铺设复杂、不易检修和维护，长距离传输线易受电磁千扰的影响等等。而无线通信则具有运行可靠、安装灵活。成本低廉等优点，尤其是在需要实时监控变电站信息的情况下，无线通信更是具有极大的优势。
现有无线通信方式主要有IEEE802.11b/g、蓝牙、ZigBee. GPRS/GSM等。而ZigBee技术更是以安全性高、响应时间快、占用系统资源低、成本低以及能耗低等诸多优点成为变电站实时监控系统中首选的无线通信技术。ZigBee技术是专门针对无线传感器开发的，无线传感器网络在变电站中的应用研究尚处于起步阶段，其研究重点主要放在配电网自动化以及温度、电能在线监测方面，然而，变电站高强电磁环境对无线传感器网络通信的影响的研究还相对缺失。因此本文对变电站的干扰和无线传感器网络的调制技术进行研究，对无线传感器网络在变电站中的应用的可行性进行论证。
1变电站中的电盛千扰
变电站内部具有复杂的电磁环境，因此必须对各种典型的电磁干扰源进行详细的分析。变电站存在的典型的电磁干扰源有:50Hz工频电磁场;设备出口短路引起的脉冲磁场;电晕放电;静电放电;局部放电;空气击穿燃弧;SF6间隙击穿燃弧;真空间隙击穿燃弧等。其中工频电磁场和脉冲磁场对无线信号基本不会产影响。
1. 1静电放电和局部放电
两个具有不同静定电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。当外加电压在电气设备中产生的场强，足以使绝缘区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的这种放电现象，称为局部放电。两者都是小绝缘间隙、小能量放电的击穿。
这两种放电产生辐射干扰在几百kHz以内，且能量低，衰减快，因此对无线通信不会造成影响。
1.2电晕放电和空气击穿放电
电力导线在高压强电场作用下，可能对周围空间产生游离放电的电晕。导线表面的机械损伤、污染微粒或者导线附近的水滴、灰尘等，都会引起导线表面曲率变化，从而使得点位梯度达到空气介质的击穿介质。因此，在电力系统的实际运行中电晕的产生几乎是不可避免的。
由图1可见电晕放电的辐射信号主要集中在78MHZ和180MHZ附近的两个包络内，并且最大信号强度仅为一40dBmW。
由图2可知空气间隙击穿产生的电磁场带宽较宽，主要集中在600MHZ以下，并且干扰信号的强度很小，即使在580:MHZ频率附近也只有-35dBmW。
1.3开关操作干扰
变电站内断路器、隔离开关等一次设备在投切操作或开关故障电流时，由于感性负载的存在，开关触头开断时，产生的电弧的熄灭和重燃可能在母线或线路上引起含有多个频率分量的衰减振荡波，通过母线或设备间的连线将暂态电磁场的能量向周围空间辐射，形成辐射脉冲电磁场。设备操作干扰主要有SF6间隙击穿和真空间隙击穿所产生的辐射信号。
图3. 4可知SF6间隙击穿放电和真空间隙击穿放电所产生的干扰信号覆盖频段很宽，且在整个频带范围内电磁信号的强度比较强，在2. 4GHz频段，电磁信号的强度约为一40dBmW。
2无线传感网网络的扩频技术
2.1 ZigBee协议
无线传感器网络应用的ZigBee协议的框架是建立在IEEE802. 15. 4标准之上，IEEE802. 15. 4定义}ZigBee的物理层和媒体访问层。IEEE802. 15. 4定义了两个物理层标准，分别是2. 4GHz物理层和868月I5MHz物理层。两个物理层都基于直接序列扩频(DSSS)技术，主要完成能量检测、链路质量指示、信道选择以及数据发送和接收等功能。无线传感器网络输出2.4GHzISM频段直接序列扩频信号，输出功率大于一17dBm，工作频段2. 405^2. 480GHz 。
2. 2直接序列扩频技术
扩频是利用与信息无关的为随机码，通过调制的方法将己调制的频谱宽度扩展到比原调制信号的带宽宽得多的过程。常用的扩频技术有调频、混合扩频和直接序列扩频等。无线传感器网络采用直接序列扩频技术。
直接序列扩频系统就是用具有高码率的伪随机(PN)序列，在发送端扩展信号的频谱，在接受端用相同的PN序列对信号进行解扩，还原出原始信号。
3变电站干扰对传感器网络的形晌
变电站的电磁干扰主要分为两部分:0~300MHz低频部分、2. 4~2. 5GHz同频带宽。
1)电晕放电和空气击穿所产生的低频干扰的频带离无线传感器网络的工作频段2. 4GHz很远，并且强度小于一40dBmW，可以通过低通滤波器进行处理，因此对无线传感器网络的无线通信基本没有影响。
2) SF6间隙击穿放电和真空间隙击穿放电所产生的电磁干扰在2. 405GHz~2. 485GHz频带内也有较强的信号存在，在间隙击穿电压为I5KV左右时电磁强度达到一40dBmV。变电站现场的击穿电压可能会更高，电磁强度也就更高，因此对无线通信会有一定的影响。但是同频干扰对于无线传感器网络通信的影响是很小的，这可以通过两方面说明:
①无线传感器网络应用的直接序列扩频技术，直接序列扩频技术的抗干扰能力是由于接收机将扩频后的信号再次与扩频码相乘还原出原始信号，同时干扰信号也在接收端与扩频码相乘从而将其频带展宽，干扰信号能量也就分散到很宽的频带上，这样2. 405GHz~2. 485GHz频带内只有很小部分干扰信号能量，因此同频噪声对于无线传感器网络通信干扰是微乎其微的。
②SF6间隙击穿放电和真空间隙击穿放电产生瞬态电磁千扰，这种干扰只能持续很短的时间，因此对无线传感器网络的干扰也是瞬间的，瞬态电磁干扰结束，无线传感器网络也恢复正常。
篇11
一、金融电子化与POS的关系
随着市场经济的发展，面临信息技术的挑战，每个经营者都想提高商品流通效率，降低经营成本，发挥规模化整合效应。同时消费者对商品的需求也日益多元化，商品种类也开始多样化，商品经营方式更是连锁化和规模化，在这种情况下，商品行为过程中的信息数据化就变的日益重要。为了满足消费者的需求，合理处理信息数据，把握市场动态，过去靠手工作坊式管理的商家，已无法适应瞬息万变的市场运作。为了实现内部各个流通环节的密切配合，商场POS（Point of Sales）收银系统应运而生。目前POS系统已成为信息时代资金流动和货币支付的一种主要手段，国内POS 系统的普及已经是顺应人们生活方式和金融系统发展的一个必然趋势，银行卡、POS应用正在迅速的普及。
二、支付未来发展方向
以信用卡为代表的各种金融卡的广泛使用与普及，既为银行和其客户增添了新的消费信贷服务项目，又为人类通向无现金社会展示了美好的前景；以处理纸张，票据为主的金融业正在转向以处理，加工信息为主，金融界向企业和个人提供的服务也不再仅仅是资金的借贷，结算，而且能提供信息服务，信息咨询。
支付正在成为银行业与互联网业走向未来的共同入口。在商业的实际运行中，据德勤研究，美国顾客信用卡每交易100美元，在月结账单上支付100美元给支付卡的发行人，零售商支付2%（2美元）的交易费用和获取费用，然后进入支付卡的清算，由接收行收取处理费0.50美元，最后零售商从100美元的交易中收到97.50美元。 引起争议的是，美国的商家协会指出，在过去的10年，技术成本不断下降，但交易费用反而增加了1倍多。这部分费用，严格来说，不应被称为交易费用，而应视为顾客为差异化需求付出的溢价，它带来差异化效用的提高。正是看中这点，包括互联网企业，电信企业都纷纷利用自身的信息服务优势，进入支付领域，互联网支付和移动支付都成为支付的新热点。
三、无线技术将大范围应用于POS
企业的互联网化的趋势在加强。中国企业互联网化市场之初在2012年达到832亿元，较2011年增长56.9%，2013年全年预计增长速度为44.2%，企业互联网化市场规模将达1200亿元（相关数据来至易观研究）。对于线下经营的企业来讲，为了应对互联网企业的线上营销，如何提高顾客的购物体验和效率，变得越来越重要。因此在很多场所，广告屏逐渐增多，向顾客介绍商品；自助服务终端也逐渐开始应用，顾客可以自由地去了解感兴趣的东西。无线技术就可以快速地实现这些。在这些终端上配置无线模块，就可以随时随地安装终端设备，而不用大动干戈去布线，对正常业务的影响也小，并且维护方便。从整体成本来看是低于有线网络的。
四、GPRS/GSM通信解决方案的优点和缺点
借助GPRS移动数据通信公网平台实现POS机接入的解决方案已经稳定成熟，内置GPRS无线接入模块的移动POS机目前已经在配送中心、客运票务中心、税收部门、速递公司、移动售货厅、餐厅、外卖及电子商务交易等场合广泛使用。
GPRS实际数据传输速率在40KBPS左右，将来可达到171Kbps，而一般每次刷卡业务的数据传输量在几K至10Kbps之间。GPRS业务按数据流量收费，基于GPRS的POS机数据传输费用十分低廉，运营费用较有线通信POS系统低廉， 如使用中国移动通信GPRS业务，每发送一次信息，其交易数据费用仅需0.05～0.10元（月使用费不计）。POS机终端接入GPRS网络后，就处于一种随时在线状态，交易非常方便，速度较快，保证了交易的时间和交易的质量。可很好地解决重拨率高的问题。采用GPRS无线接入技术，由于不需要铺设有线线路，可缩短建设周期。
GPRS占用GSM网络，随着3G网络的广泛使用以及4G时代的来临，运营商已经停止或者大幅削减GSM网络的投入，将更多的资金投入到3G/4G网络建设。2014年1月2日，中国移动开通业界首个LTE-A VoLTE语音业务，GSM网络在移动网络中的重要性将进一步降低。届时，采用GPRS通信协议的POS将面临覆盖不足和信道拥塞的局面。
五、基于WIFI的融合通信解决方案
中国移动正在推广“2G+3G+4G+WLAN”解决方案，WLAN 与运营商大力推动的3G、4G 等业务并不存在冲突，而是一种互补。目前在世界范围内，基于WiFi的创新模式已经频繁涌现：（1）政府主导的无线城市；（2）WiFi用户之间的带宽共享；（3）第三方提供商的无线媒介；（4）基于特殊地点、特殊场景下的WiFi服务；（5）基于WiFi的VoIP语音服务；（6）运营商借助WiFi拉近客户关系、实现品牌重塑。
相对于其他通信方式，WIFI通信能够提供较好的覆盖，稳定的通信连接和更高的通信速率。从POS设备本身来说，WiFi 移动POS 系统可节省近40%的POS硬件成本和30%的管理成本。GPRS 发射功率大约为4W，CDMA 发射功率大约为0.2W，而WiFi的发射功率仅仅为0.03W，显然WiFi 移动POS 系统更适合在这些复杂环境中使用。
六、天线设计基本原则
POS的模块化设计已经得到大规模推广，目前通信模块有大量成熟的GSM、CDMA、WIFI可供选择。因此在融合通信中，天线的设计尤为关键。天线设计很大程度上依赖于所安装平台的特性，另外天线对周围环境很敏感，这些原因导致很多情况下，天线对每个平台都是独一无二的设计。
天线经常采用的几种形式分别为，分为弹片形式和chip 贴片天线和FPC 天线。贴片天线的形式是统一规格的，有固定的尺寸，焊盘的位置和尺寸根据具体规格的天线也是固定的。另外根据特定型号的天线有相关的天线周围净空的要求和设备尺寸的建议。
如果采用弹片形式，重点考虑采用 PIFA 天线作为WiFi 天线的形式，根据统计经验，PIFA 天线成功率和性能都要好一些。天线RF 馈电焊盘应采尺寸为2×3mm，焊盘含周边≥0.8mm 的面积下PCB 所有层面不布铜。如果为PIFA 天线，还要加一个2×3mm的地焊盘，两个焊盘之间距离为2mm。
天线通常的位置都在设备的顶部，PCB 顶部开始，将此区域内的所有层的地切掉2～3mm，但属于天线地焊盘的那层的焊盘部分要保留。从 WiFi 模块到天线匹配电路的信号传输线为50ohm 特性阻抗的微带线。为了避免在微带线上的损耗，模块应该尽可能的靠近天线。微带线必须根据具体的PCB 来决定尺寸。不允许有交叉的线在微带线和地之间通过。
此外，还需要考虑良好的接地，远离金属物。参 考 文 献
篇12
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0256-01
在日常生活中，有时我们会担心电器电源是否关闭、煤气或天然气阀是否关好、门窗是否锁好等，而目前相关的检测系统仅用于现代化程度较高的公寓或工农业生产，成本高昂，不能满足大众居家生活和规模较小的个体经济生产的需要，鉴于此，我们希望能够设计一种简单、经济、实用、灵活，能够走进大众生活的解决方案。
1 技术实现
1.1 系统架构
居家安全智能检测系统是一款基于ZigBee组网的集多功能一体的检测装置。现目前主要由一个中央处理器、GSM短信通知模块、还有四个检测模块（温度采集模块、家用电器开关检测模块、可燃气体检测模块、家庭意外着火检测模块）组成。
中央处理器采用mini2440开发板控制，这是一款低价实用的ARM9开发板。我们通过系统移植将Linux系统移植到开发板，使用QT、C++编程实现简单的界面控制软件，再移植到开发板上实现主控显示的功能。
1.2 方案选择
系统功能的实现主要涉及三方面的内容：传感器，无线网络，人机交互。
传感器
系统能够识别的内容有：是否有电流，是否有火灾的可能，是否有可燃气体的泄露。市面上已经有相应的传感器，可以直接输出数字信号，主控芯片可以依据厂家提供的技术手册进行辨别。
信号的传送
信号的传送主要包含两个部分：室内局域交互，室外远程交互。
室内局域交互
主要包括传感器数据的采集上传，动作命令的下达。就功能实现而言，应在室内搭建局域网络。方案设计涉及有线、无线的选择和多种的无线技术的取舍。
（1）无线与有线
无线局域网的网络速度与以太网相当，一个 AP 最多可支持多达上百个用户的接入，最大传输范围可达到几十公里，具有以下的鲜明特点：
具有高移动性，通信范围不受环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆（粗缆）时被限制在 500m ，即使采用单模光纤也只能达到 3000 m ，而无线局域网中两个站点间的距离可达到50km 。
无线技术的取舍
目前在智能家居行业中，较为主流的无线技术一共有三种：WiFi、蓝牙、和ZigBee。
（1）WiFi技术
基于WiFi技术的智能家居产品最为常见，其优势在于传输速率快，且产品成本低，生活中也最为普及，对用户来说，基于WiFi的智能家居组合最为省事，购买设备直接组网即可。
凡事都存在两面性，WiFi虽然传输快、普及广，但也存在着自身的技术劣势：其最大的问题要属安全性非常低，无线稳定性弱；功耗大也是其弱点之一，将导致其在家居领域的应用受限，例如智能门锁、红外转发控制器、各种传感器等不适宜使用；此外，WiFi的组网能力也相对较低，目前WiFi网络的实际规模一般不超过16个设备，而实际家居环境中，仅开关、照明、家电的数量就已远远多于16个，显然发展空间受到了一定的限制。
（2）Zigbee技术
ZigBee技术的安全性很高，至今全球尚未出现一起破解先例。其安全性源于其系统性的设计：采用AES加密（高级加密系统），严密程度相当于银行卡加密技术的12倍；其次，Zigbee采用蜂巢结构组网，每个设备均能通过多个方向与网关通信，网络稳定性高；另外，其网络容量理论节点为65300个，足够满足家庭网络覆盖需求，即便是智能小区、智能楼宇等仍能全面覆盖；最后，Zigbee具备双向通讯的能力，不仅能发送命令到设备，同时设备也会把执行状态反馈回来，这对终端使用体验至关重要，尤其是安防设备，倘若你点击了关门，却不知道门是否真的已经锁上，将会带来多大的安全隐患；此外，Zigbee采用了极低功耗设计，可以全电池供电，理论上一节电池能使用10年以上，节能环保。
（3）蓝牙技术
大家对蓝牙技术的熟知，恐怕要属手机上的蓝牙功能了。其功耗以及成本都介于WiFi与Zigbee两者之间，但传输距离最短，属于一种点对点、短距离的通讯方式，因在移动设备或较短距离间传输，故蓝牙产品会提供一些较为私人化的使用体验，例如蓝牙耳机、蓝牙音箱、智能秤等，由于其传输距离较短，所以并不适合组建庞大的家庭网络。
综合考虑后，采用Zigbee技术进行局域网络的搭建。
GSM应用
GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、是一部手机开发人员使用ARM或者单片机通过RS232串口与GSM模块通信，使用标准的AT命令来控制GSM模块实现各种无线通信功能。基于GSM模块产品的开发往往都是基于ARM平台，使用嵌入式系统进行开发。有些GSM模块具有“开放内置平台”功能，可以让客户将自己的程序嵌入到模块内的软件平台中。直接使用由正点原子开发的GSM模块。该模块以ATK-SIM900A为核心，可以直接通过串口与主控芯片进行交互[4]。GSM模块通过AT指令进行通讯，本系统主要用到AT发短信指令“AT+CMGF=1”、“AT+CMGS=“手机号””。
2 项目总结
2.1 社会价值评估
（1）该系统的开发代表了当下嵌入式设备的新趋势，我们不再从零开始，而是借鉴和整合现有的成果。随着社会生活的不断发展，人们对于智能化设备的要求也越来越高，开发的难度和复杂度也越来越大。模块式产品的出现，使嵌入式设开发人员不必纠结于每个底层的实现，而能够将精力集中于方案的设计和芯片的代码的编写，或直接整合现有的版块，开发出更复杂的产品。
（2）居家安全智能检测系统是物联网技术应用于大众生活的尝试。我们将不同的内容整合到一个系统中，实现集中管理，如电流，煤气，烟雾，进一步的电视，电脑，微波炉，门禁等。若能够获得相应的研发支持，可以在生活中产生良好的效益。
2.2 功能拓展
（1）加入网络的版块，实现当下移动应用的需要；
（2）可以加入门禁，警报等实现闭环居家控制功能；
（3）Zigbee节点的放置应参照应用系统环境，合理地安排布局。
3 结论
本论文提出的基于Zigbee的家居安全智能检测系统，通过物物相联实现即时将家里的情况快速自行处理，当发生意外时通过短信通知房主，实现了智能安全的监测和防护，为现代家居提供进一步的理论支撑与技术指导。
参考文献
[1]高守玮.ZigBee技术实践教程[M].北京航空航天大学，2009.250-300.
