时间:2023-06-25 09:21:28
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇无线电通讯技术,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【关键词】 无线电通讯 通讯干扰 措施
一、无线电干扰产生的原因
目前,随着科学技术的发展与进步,我国通讯事业也实现了长足的发展,各种类型的无线电通讯装置的规模与数量也在随之增加、扩大。无线电通讯的主要优势就是使用简单、操作灵活。但其也存在一个较大的劣势,即极易受到通讯干扰。举例来说,在使用无线电通讯设备的过程中,如果干扰电压相对较高,且脉冲上升时间相对较快时就极易发生数字脉冲干扰的问题,对无线电通讯设备产生严重影响。
1、人为原因。一些无线电通讯设备生产者、经营者会随意在城乡结合地区或城乡区域利用卫星电视干扰器,以推销本企业的数字电视系统,提高经济收益,由此就造成通讯干扰投诉的增加。以上通讯干扰大多都是由于调频广播发射播出部门扩大发射功率亦或是改变发射设备发射地址以实现通讯覆盖范围扩大的目的导致的。在更改发射频率、发射地址之后,就会产生互调干扰、杂散发射,严重影响水上通信频率、航空通信频率。同时产生无线电通讯干扰的一大人为因素就是随意利用无线电通讯发射设备。同时很多的群众不全面了解无线电设备使用的规章制度。在实际生活中,也存在这样一种情况,即随意使用手持式传呼机等,其会干扰合法用户的无线电通讯。
2、设备原因。通常情况下,无线电频率存在固定的特性,如果在同一个区域同时使用两个及以上的无线电通讯设备时,如果该通讯设备的发射功率、天线距离及工作频率符合一定的条件时,即会产生互调干扰。所以,如果无线电设备架设情况不合理,就会导致互调干扰的产生,对无线电通讯的正常使用产生严重的影响。
二、无线电通讯干扰的应对措施分析
1、加强无线电通讯仪器的保护。在安装无线电通讯仪器的过程中,要考虑到仪器的防爆性能、防火性能,同时提升无线电仪器的密封效果。通常情况下,无线电通讯设备可以选用金属导管作为主要材料,若不具备这一条件,则可以利用双屏蔽电缆,保障表盖与仪器的契合,提升电气密封连接的效率。在对无线电通讯仪表开展抗电磁强度检验的过程中,一定要保证仪器的密封性,由此才能确保测量数据的精确性。
2、加强相关法律法规的宣传与教育。相关单位要加强无线电通讯相关法律法规的宣传与教育,提高民众对无线电通讯设备法律法规的认识与了解,同时按照法律法规使用无线电通讯设备。具体来讲,可通过电视、网络、媒体等方式对无线电通讯设备的使用方法进行宣传,保障使用的合理性。
3、规范无线电台站的审批流程。通过对无线电台站审批流程的规范,同时加强使用管理,可以保证频率指配、台站设备和参数设置的合理性。如果在实际工作中,受到无线电使用人员的设台申请之后,要结合使用者的具体要求及使用的具体情况,对其进行合理精确的计算,保证其工作频率指配的合理性、除此之外,还要加强与使用者的沟通与协商,尽可能的减少台站的设置高度,最终有效的防止无线电通讯干扰现象的产生。
4、设备的合理选型。欧洲共同体依照89/336/EEC指令,于1996年1月l日起强制对电子产品、电气产品进行电磁兼容性检测。在该检测中主要包括抗电磁干扰的检测。当前,我国出口至欧美等国家的无线电产品只有通过以上测试才能流入欧美市场,但进口至我国的电子产品还尚未实行标准化的认证与检验。但作为无线电通讯设备的使用人员,在选型时,可以合理选择设备的抗电磁干扰选项与指标,同时国内的电子设备要尽量选择具有完善开发检测的合法性厂家生产的电子、电信产品。
5、合理设置无线电设备的安装距离。具体要求如下,在无线电通讯设备的1.8米以内禁止利用对讲装置;部分PLC与DCS连锁设备一定要严格依照生产厂家安装的指示,保障APM站超过1.5米,TDC操作站距离超过3.5米。在无线电通讯设备规定使用范围以内必须要设置警示标志与警示标语,防止非正式人员利用该设备。
6、明确抗干扰数据。一般情况下,无线电通讯设备都会配置有标准的说明指导书,要将电磁干扰数据收集起来,同时按照有关的指标将仪表测量数据加以计算。同时在保障工艺安全的基础上,对其进行试验处理,归类划分测试结果,将该数据储存起来,以便后期处理的方便。
结语:本文主要分析了无线电通讯干扰产生的原因及应对的措施,以供参考。
参 考 文 献
[1]林冲锋. DDS技术在无线电罗盘检测系统中的应用[D].兰州交通大学,2014.
[2]记者 陈丽平. 原则规定干扰无线电通讯犯罪[N]. 法制日报,2014-06-27005.
【关键词】 无线电通讯 干扰因素 预防措施
基于当前社会的发展来看,通讯技术已经成为了人们生活和工作不可或缺的一个重要组成部分,确保通讯的安全性和可靠性也就显得极为必要,从具体的通讯技术手段中来看,无线电通讯是比较常见的一种方式,其在通讯过程中的应用价值和效果是比较理想的,也得到了较为广泛的运用,但是却同样也存在着一些应用弊端,尤其是对于干扰因素进行分析可以发现,很多因素都会影响到无线电通讯的效果,值得进行深入的研究和剖析。
一、无线电通讯干扰因素分析
1.1人为因素
1)相关个人为了谋求利润而故意施放一些无线电干扰信号,进而也就对于正常的无线电通讯造成了较大的威胁和阻碍,这一问题在很多地区都广泛存在,比如随着广播电视系统的改革发展,一些经营者为了推广自身的数字电视系统就会在某些地区施放一些无线电干扰信号,导致该地区的正常无线电通讯受阻,给无线电通讯造成了较大影响;2)另外,人为因素中还存在着一部分人员不了解无线电发射原理,对于相关的要求和规章制度不够熟悉,进而也就产生了随意应用无线电发射设备的现象,这种无线电发射设备的擅自使用,同样也会对于无线电通讯造成一定的干扰,比如手持式传呼机等设备的应用就会给正常的无线电通讯带来较大威胁。
1.2设备因素
1)无线电设备自身问题。对于无线电发送设备以及接收设备来说,如果其自身存在明显的质量缺陷或者是生产规格不符合于相关应用标准的话,就会很容易造成无线电设备应用出现明显的问题,这一点主要就是优于无线电通讯系统构建初期没有做好相应的设备审查工作导致的;2)无线电设备相互之间的干扰。对于无线电设备的正常工作来说,其一般均具备较为固定的频率特性,这种频率也是每一台无线电设备所特有的,而对于同一地区两台或者是两台以上的无线电设备来说,其在正常工作过程中就容易出现相互之间的干扰和影响,尤其是随着架设距离的接近,相应的互调干扰影响也越来越明显,该问题主要就是和相关无线电设备的安装不合理存在密切联系;3)非无线电设备的干扰。在无线电设备的具体运行过程中,其干扰信号还可能来自于一些非无线电设备,比如连接电源的大型LED显示屏等设备就可能因为自身的一些故障问题或者是突发状况而给无线电通讯带来较大的干扰和影响。
二、无线电通讯干扰预防措施
1、人为因素的处理对策。1)完善相关法律法规,之所以当前依然存在较多的经营者擅自运用一些无线电设备扰乱正常的无线电通讯,主要就是和相关法律法规不健全存在着密切的联系,因此,为了提升其监察效果和强制性,就应该首先完善具体的法律法规,根据人为因素给具体无线电通讯带来的威胁和影响进行明文规定,确保其具备着较为理想的可操作性和可处罚性,严厉打击违法犯罪问题,规范经营者行为;2)加大宣传力度,针对当前人们因为缺乏无线电通讯了解而擅自运用无线电设备的行为来说,加大宣传力度是比较直接的一种预防和控制手段,这种宣传工作主要就是为了提升人们对于无线电通讯的了解程度,并且要求人们能够熟悉相应的无线电设备应用规范,杜绝存在擅自应用无线电设备的现象;3)严把无线电设备应用审批程序,对于无线电设备的滥用现象来说,还需要重点从无线电设备的应用审批入手进行规范,这种规范主要就是为了避免存在私自滥用无线电设备的现象,尤其是对于可能存在影响的一些无线电设备更是需要杜绝审批通过。
2、设备因素的处理对策。1)规范无线电设备安装流程,提升无线电设备安装质量。确保无线电设备发挥积极作用的一个基本前提就是保障其能够得到准确的安装,这种安装标准化的控制不仅仅要求各类无线电设备具备着理想的生产质量,并且和相关要求存在着较高的匹配性,还需要从无线电设备安装位置以及安装的精准度方面进行控制,结合相关设计要求进行准确的落实安装,避免出现安装缺陷和质量问题;2)密切关注无线电设备周围环境因素,因为无线电通讯干扰因素来源还存在于相关设备周围环境中,因此,密切关注无线电设备周围环境,全面了解周围环境中可能存在的各个干扰因素,对于周围的无线电设备以及非无线电设备进行重点分析,了解其是否会对于无线电设备产生明显的干扰,进而做好相应的防干扰处理,不断提升无线电通讯水平。
结束语:综上所述,无线电通讯虽然在当今社会中发挥出了较强的积极作用和价值,但是相应的干扰问题却必须要得到较好的控制和解决,尤其是对于人为因素以及各个设备的干扰来说,更是需要做好全方位的分析和了解,采取相对应的措施进行不断优化,确保无线电通讯的可靠性和安全性。
参 考 文 献
[1]周炜.探讨无线电通讯干扰[J].中国新技术新产品,2014,09:11-12.
【关键词】输电线路;无人机巡检;实时通信技术
输电线路运行范围广,需要经过丘陵、高山、平原、山地、沙漠等各种复杂地形,输电线路在运行过程中还会受到风雪、雷电、大风、鸟害等自然因素以及人为因素的影响,输电线路运行过程中,可能出现杆塔倾斜、导线下垂、绝缘子破损等问题,导致输电线路短路,严重可能引起线路起火,影响到正常的供电。因此,为了确保输电线路安全有序运行,需要定期或者不定期对线路进行巡视,防止线路出现故障问题。传统的人工巡视方式成本高、无法实现大范围的巡视。将无人机应用在电力线路巡检过程中,可以打破传统人工巡视受到地形环境影响的限制,提高线路巡检工作的效率和质量,降低巡检人员的工作强度。通信技术是实现无人机巡检的关键,必须根据实际情况,选择合适的通信技术,确保无人机系统通信质量。
1无人机巡检技术
无人机巡检技术是将可见光红外热像仪、遥感设备、数码相机等设备搭载在无人机内部,实现对输电线路进行巡视检查的新型巡检技术。无人机巡检系统由无人机分系统、综合保障系统、任务搭载系统构成。无人机分系统由无人机驾驶航空器、地面站和通信系统构成,主要功能是向无人机遥控飞行任务,完成巡检工作要求;任务搭载系统是根据无人机巡检目的,对沿线的输电线路数据信息进行采集、记录和检测等功能,主要由光电吊舱、云台、地面控制装置等构成;综合保障系统相当于无人机系统的工作站,可以为无人机提供供电、动力设备以及车辆运输[1]。
2实时通信技术在输电线路无人机巡检中的应用
通信技术是实现无人机输电线路巡检的关键,无人机控制系统根据巡检任务,飞行命令、调整飞行线路以及控制飞行高度,并利用无人机吊舱的传感设备、数码照相机采集拍摄的图像视频信息发送到数据中心,数据中心对图像视频信息进行分析,找到输电线路系统存在的问题,并采取有效的措施,防止输电线路故障范围进一步扩大。由此可以得出,实时通信技术关系到无人机各个系统之间信息的通信与传输,影响到无人机的巡检任务的完成。目前无人机巡检实时通讯技术主要有光纤通信技术、无线通信技术、电力电缆通信技术[2]。2.1光纤通信技术。光纤通信技术指用光波作为传输载波,将光纤作为传输媒介实现数据信息的传输。光纤通信系统由光发信机、光收信机、光纤或者光缆、中继器以及光纤连接器和耦合器等构成。光纤通信技术的工作原理是将光发信机的光信号转变为电信号,并将其调制到激光器的光束上,电信号的频率和光束信号的强弱有关,光纤将电信号传输到光收信机,收信机接收到电信号以后,将电信号进行转换为原有的光信号,从而实现信号的传递。光纤通信系统组网方式十分灵活,可以组成树状、网状、链型、星型、环形、单纤网、双纤网等多环向型的拓扑网络结构,满足各种不同形式的组网要求[3]。与其他的通信技术相比,光纤通信技术具有传输频带宽、抗干扰性能、信号传输质量高等优点,已经成为全世界最主要的通信传输网络,图1为光纤通信系统结构图。2.2无线通信技术。无线通信技术是利用电磁波信号在空间自由传播的特性进行信息交换的一种通信方式,无线通信技术是近年来信息通信领域发展最快的一种技术,往往在移动中实现通信,因此又称为移动通信技术。无线通信技术是将无线网络中的信息传输通道分成若干个小型的传输通道,从而实现数据信息的快速转换和网络资源的管理控制,提高无线通信技术对高频率、小规模数据的传输。无线通信技术包括微波通信和卫星通信,微波是一种无线电波,它的传输距离可以达到几十千米,但是由于微波频带很宽,通信容量比较大,在传输过程中需要设置中继站进行信息交换,将数据信息加载到微波载体上并通过电波空间进行数据传输。卫星通信技术是将通信卫星作为中继站实现地面2个或者多个移动体之间建立的微波通信。卫星通信网络覆盖范围广、容量大、传输质量好、组网方便,可以实现全球网络的无缝连接,且卫星通信网络站点的建设不受到地理条件的限制,即便发生磁爆者核爆等现象,也不会影响到卫星通信网络。但是卫星通信网络传输具有延时性、回声效应,这主要是由于无线电波在自由空间传输过程中首先需要从地球站发送到同步卫星,同步卫星接收以后再发送到地球,从而导致了通信延迟。无线通信技术不需要在传输范围内设置有线传输电缆,只需要架设一定高度的天线就可以实现一定范围内的通信,具有建设成本低、建设周期比较短,适应性能比较好等优点,但是无线通信网络在通信过程中,受到周围环境的影响比较大,如果通信点之间有障碍物,则影响到通信质量,且在传输过程中,容易泄露传输数据。无线通信技术理论通讯距离在200~6000m,然而在实践过程中受到天气、周围建筑物等方面因素的影响,传输距离无法达到理论距离,无法实现远距离的信息传输以及高质量的信号传输。2.3电力电缆通信技术。电力电缆通信技术是利用高压电力线、中压电力线、低压配电线作为传输介质进行语言数据信息传输的一种通信方式。这种通信方式是将加载信息的高频加载在电力电缆上,利用电力电缆传输过程中接收的适配器将高频从电流中分离出来后传送到计算机,实现数据信息的传输。电力电缆通信容量大、传输稳定性能好、保密性强,不容易受到外界环境的干扰。但是电力电缆通信成本比较高,需要在传输范围内铺设大量的电缆。
【关键词】人工智能技术 认知无线电 应用
随着社会经济的快速发展,科学技术不断进步,近年来我国无线通信业务也出现了爆炸式的增长,在这样一个社会大背景下,近年来我国无线电通信领域获得了迅猛的发展,其不仅在无线电通信速度、稳定性、通信距离,及通讯效率方面,得到了极大的提高,随着人工智能技术在无线电通信领域的广泛应用,无线电通讯在智能性方面,也取得了极大的突破,其对于满足人们日益提高的需求,及适应社会发展的需要等,促进无线电通信领域的健康可持续发展等,都有着重要作用。认知无线电就是在这样一个大背景下应运而生的,认知无线电相对于以往的无线电,其本质区别在于其具有很高的智能性,使其具有自动感知周围通信环境,以及通过一系列的计算,实现系统参数的自动转换,及动态检测等功能。此外,融入了人工智能技术的认知无线电,其还有效的解决了传统无线电中存在的频谱短缺问题,有效的提升了其频谱的利用率,因此认知无线电在通信领域有着良好的应用前景。
1 人工智能技术在认知无线电中的应用
在认知引擎中,认知核是其的核心部分,而对于认知核来说,人工智能技术亦是其最为核心的部分。虽然人工智能技术在我国已有很长的一段发展时间,当前其也形成了一套相对十分科学完善的技术理论知识体系,然而该技术在认知无线电中应用情况,其尚处于初始阶段,因此加大对人工智能技术在认知无线电中的应用的相关研究,有着积极意义。以下将就几种常见的人工智能技术在认知无线电中的应用情况进行详细探讨。
1.1 专家系统技术
在人工智能技术中,有一种应用十分广泛的技术系统,其即是专家系统,该系统不仅能够与其他众多人工智能技术联合使用,如人工神经网络技术,以及遗传算法人工智能技术等,其还能有效的应用于认知无线电中。该系统在结构上其主要有两个部分组成,一个是知识库,另一个是推理机。知识库中,其储存的内容,主要是专家的相关知识体系;推理机模块,则包含着专家在应对某一问题时,其运用已有知识解决问题的推理过程,及其决策。该系统的主要工作原理是,借助系统中储存的专家知识,并就相关问题进行推理,解决只有专家才能处理的问题,因而该系统具有较高的问题解决能力。将专家系统人工智能技术应用于认知无线电中,其可以实现问题的推理及决策功效,其具体原理是,认知无线电可以通过专家系统中,其储存的知识体系,来获取相关知识,并储存到数据库里面,但用户,及其无线电外部状况及需求发生变化时,其就可以从数据库中,查询到其需要的相关知识,同时借助推理机的作用,对其实施推理,并作出相应决策,以达到对无线电的相关参数,予以有效调整的目的,以及快速对环境予以适应。如GLIPS就是一种在认知无线电中,应用较为广泛的一种专家系统,其对于提升认知无线电的通讯效果,有着重要作用。
1.2 案例推理技术
在人工智能技术中,还有一种十分常见的技术,那就是案例推理技术,其也是当前使用最为广泛的一种人工智能技术之一。该技术是一种借鉴以往经历,并寻求与当前问题情境最为相似的案例,以找出问题解决方案的一种技术。该智能技术其主要工作原理是,在进行问题解决时,首先对以往的案例库进行查找,找出与当前问题情境最为接近的案例,与之相匹配,并借鉴该案例的成功经验,用于当前问题的解决中,其实质上是一种问题解决的优化过程。在新的问题解决后,其问题情境及解决方案也同样会被纳入到原有的案例库中,成为案例库的一份子。案例推理技术在认知无线电中的应用,其实质上就是认知无线电通过对周围通讯环境的感知,计算得到相关的工作参数,记录到案例库中,当其通讯环境发生变化时,其作出的工作参数调整情况,也会被记录到案例库中。这样一来,当认知无线电通讯环境出现变动时,其就可以从案例库中,找到与此时环境相类似的案例,然后再将其与当前环境予以匹配,对其工作参数予以优化,得到最优的工作参数,以保障认知无线电的高效运转。同时该通讯环境,及其工作参数,也将纳入到案例库中。如Soar就是一种当前使用较为广泛的案例推理智能技术,该技术在GUN Radio 软件无线电平台中,已有了一定程度的应用,并取得了良好的效果。
1.3 遗传算法技术
遗传算法技术也是一种十分主要的人工智能技术,该技术的主要理论依据的是遗传生物学原理,其主要可以适用于目标优化问题的解决。其具体机理是,结合目标问题,构建其适值函数,让原始的种群,通过变异及杂交等方法进行繁殖,并从中找到最优解,从而为最优繁殖提供解决方案。遗传算法技术在认知无线电中的应用,则可以帮助其作出有效决策,如将无线电当成某生物系统,而其特征则作为一个染色体来看待,而其基因者与无线电的变量,进行对应,如带宽,及发射功率等。由此借助遗传算法,就可以获得无线电不同通讯环境下,其最优的工作参数了。
2 结语
由以上可以看出,人工智能技术在认知无线电中的应用,能够有效地提升无线电通讯效率,提升其问题解决效率,因此加大对人工智能技术在认知无线电中的应用的相关研究,有着深远意义。
参考文献
[1]刘怡静,李大白,魏政霞.人工智能技术在认知无线电中的应用[J].无线电通信技术,2011,(02):51-54.
[2]柴新代,董旭,赵智涛.人工智能技术在认知无线电中的应用[J].价值工程,2011,(16):3-5.
[3]赤伟,葛利嘉,陈世娥,张玉.认知无线电中的人工智能技术[J].移动通信,2010,(02):15-20.
Abstract: For the special power environment, power environmental monitoring system has been designed which is based on wireless communication technology. The system is based on MSP430F149 microcontroller as the core components. Through data collection, data transmission, data storage and human-computer interaction and other modules of the design, the functions of the environmental parameters' automatic acquisition, storage, display, wireless transmission and early warning have been achieved. Data acquisition module mainly uses ATT7026A dedicated energy metering chip to collect the current, voltage, active power, reactive power, frequency and other parameters. It has high accuracy, multi-parameter measurement, remote calibration, intelligent alarm and other advantages.
关键词: GSM无线通讯技术;电力环境;ATT7026A芯片;检测报警
Key words: GSM wireless communication technology;power environment;ATT7026A chips;detection alarm
中图分类号:TN8 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)25-0015-02
0 引言
近年来,随着经济技术的发展,电力设施在工农业生产中的作用愈发重要,电力系统正面临着前所未有的挑战。伴随的电力设施的维护、管理也成为了一项重要的工作。电力环境的电流、电压、有功、无功和频率等参数是供电管理的一项重要内容,也是电能质量的主要指标之一。如果电流、电压过低,供电设施将不能充分发挥其功效,有的甚至不能正常工作;反之,如果过高,将会大大缩短供电设施的使用寿命。电网的这些环境参数的质量的好坏对电网稳定及电力设备安全运行具有重大的影响。因此,必须对电网的各环境参数进行在线监测,确保电网供电设施可靠运行、电能充分利用和电网高效、安全运营,已经势在必行。
通信技术的选择是开展电力环境参数在线监测工作的关键。近几年出现的监测仪的通讯技术一般有两种方式:①人工抄表方式;②使用电力线载波。第一种人工方式存在数据采集不及、费时费力等问题,无法形成完整的监测管理系统。第二种方式存在传输受限、脉冲干扰、高噪音、高削减和高变形等缺点。也同样不能成为理想的通信媒介[1]。
本系统采用GSM无线通讯技术进行电网环境参数的远程传输,实现参数的远程双向通信。同时,可通过核心控制中心设定预警参数,当达到预警值时,则通过GSM进行远程报警。从而实现电设施的统一监测和分布式管理。
1 监测系统整体结构的规划
监测系统主要是以MSP430F149单片机为核心部件,通过对电网环境参数的数据采集、数据传输、数据存储和人机交互等模块的设计,实现系统的自动采集、数据存数、实时显示、无线传输、远程抄表和预警等功能。数据采集模块主要采用ATT7026A专用电能计量芯片,进行电压、电流、电量等各项参数的采集[2]。它具有高精度、多参数测量、远程校表、智能报警等优势。系统整体结构见图1。
本系统主要实现自动采集电网环境参数、无线传输数据和自动预警。主要功能如下:①通过ATT7026A专用电能计量芯片自动采集电压、电流和电量等参数信号。② 实时显示ATT7026A芯片采集到的各种参数信息、时间及系统配置信息。③通过按键模块对参数预警值、数据存储间隔等参数进行设置。④ 通过铁电存储芯片将各参数信息、时间、系统配置等信息进行分类存储,便于用户查看历史数据。⑤通过GSM模块将各参数信息以短信的方式发送到用户终端和监控中心。CPU控制发送信息有两种方式:1)定时自动发送;2)达到预警值发送,进行报警。
本文针对ATT7026A数据采集模块和GSM无线传输模块具体讲解,其它模块如人机交互,存储模块等与其它检测系统基本相似,在此不再累述。
2 ATT7026A数据采集模块的设计
本系统的数据采集模块采用珠海炬力集成电路设计有限公司所设计的ATT7026A高精度三相有功、无功电能专用计量芯片,适用于三相三线和三相四线应用。是由一款,适用于三相三线和三相四线制应用。ATT7026A集成了六路二阶sigma-delta ADC、参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量的数字信号处理等电路,能够测量各相和合相状态下的有功功率、无功功率和视在功率等参数高精度计量。ATT7026A主要由模数转换单元、数字处理单元通讯接口以及电源管理等组成[3]。其原理结构图如图2所示。
2.1 模拟信号采样的设计 ATT7026内集成了6路16位的ADC,采用双端差分信号输入。输入最大的正弦信号有效值是1V建议将电压通道Un对应到ADC的输入选在0.5V左右而电流通道Ib时的ADC输入选在0.1V左右。本系统将电压和电流互感器检测出的信号经信号调理后,传输到ATT7026A的模数转换器内进行ADC转换。模数转换器ADC主要实现对三相交流电的电压、电流信号进行模、数转换。数字信号处理DSP模块主要实现对各路ADC采集的数据结果进行计算和分析,得出各相的电压、电流有效值、功率、频率等参数[4]。ADC前端接线电路图(图3)。
2.2 ATT7026A通讯接口的设计 SPI通讯串行接口可以方便地与MSP430F149核心控制芯片进行通信,将各相的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能以及无功电能、电压与电流有效值以及功率因数等电气参数输送到微处理器中[3]。
ATT7026A内部集成了一个SPI串行通讯接口,ATT7026A的SPI接口采用从属方式工作,由CS(从使能信号)、SCLK(串行移位时钟)、DIN(串行数据输入)和DOUT(串行数据输出)四种信号线构成。
通讯时,数据由DOUT输出,DIN输入,数据在时钟的上升或下降沿由DOUT输出,在紧接着的下降或上升沿由DIN读入,这样经过8/16 次时钟的改变,完成8/16 位数据的传输。SPI读操作时序如图4所示。
通过SPI写入1个8 Bits的命令字之后,可能需要一个等待时间,然后才能通过SPI读取24 Bits的数据。在SCLK低于200KHz时可以不需要等待。SCLK频率高于200KHz时则需要等待大约3us。
3 GSM无线通讯模块的设计
本系统设计为通过GSM模块向用户和控制中心发送电网监测数据参数。发送方式有两种:①定时发送;②达到预警值,发送信息进行报警。本系统可以通过按键模块设置发送方式、方式1的时间间隔以及方式2的预警值等。
本系统采用Siemens公司生产的新一代无线通信GSM模块, 可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据传输功能。它设计小巧、功耗很低,模块的工作电压范围为3.3~5.5V,主要工作于4.2V。通过独特的40引脚的ZIF连接器,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Ω天线连接器,可分别连接SIM卡支架和天线。
3.1 GSM模块硬件连接电路 GSM模块主要由GSM基带处理器、电源模块(ASIC)、内部Flash、40脚的ZIF连接器、射频天线等部分组成[5]。GSM模块共有40个引脚,通过ZIF(Zero Insertion Force)连接器与电路连接,分别为:电源电路、启动与关机电路、串行通信电路、单片机电路、SIM卡电路、等,实现电源连接、指令、数据及控制信号的双向传输功能。可实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。其中GSM基带处理器是核心部件,它的作用相当于一个协议处理器,用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令。
射频天线部分主要实现信号的调制与解调,实现外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换。ZIF插座是提供给用户的应用接口[6],通过连接器及50Ω天线连接器,可分别连接SIM卡支架和天线。其中40脚的ZIF插座,包含的引脚功能有:模拟音频输入输出接口;标准的RS232信号接口,共8个引脚。
GSM模块、有标准的RS-232接口,通信接口为标准异步RS-232全双工方式,通信字格式采用GSM支持的10位编码格式:1位停止位,8位数据位,无校验,波特率为9600bps;帧格式采用标准的AT命令结构:帧头(固定为AT)+指令(参考AT指令集)+结束标志(固定为)。硬件接口电路如图5所示。
3.2 GSM模块的软件程序设计 本系统采用的GSM模块支持AT命令集来实现对短信的发送功能。AT(Attention)指令集是调制解调器通信接口的工业标准开发的一种 SMS Block Mode协议,通过终端设备来完全控制SMS[7]。GSM模块实现短信收发功能只须放进SIM卡即可使用,与单片机采用串行异步通信接口。利用GSM模块的串行接口,MSP430F149单片机向GSM模块发送了一系列的AT命令,就能达到控制GSM模块发送SMS的目的。本系统通过AT命令将GSM模块设置为PDU短信息收发模式。PDU模式是基于十六进制形式字符的,数据和代码都经过编码,通过PDU编码的短信息内容既可以是中英文字、声音或图像。PDU模式被所有手机支持,可以使用任何字符集,也是手机默认的编码方式。PDU数据包SMS服务中心号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等信息。待发送的消息以 UCSII 码的形式进行发送。
3.2.1 PDU数据包的编码 假设中心号码是8613800312500,目标号码是6813931692769,消息内容是:“警告”。从GSM模块发出的PDU数据包是:0891 683108301105F0 11000D91 683139612967F9 000800 04 8B66544A。其中,①6831 08301105F0和683139612967F9是通过将中心号码和目标号码进行编码所得。具体编码格式如下:将目标号码和中心号码的后面加“F”,再将相邻的两位数字一组,高低位互换,得到的所需号码;②8B66544A是“警告”汉字的Unicode编码;③04是发送信息即“警告”的Unicode码的长度除以2,以十六进制表示。
3.2.2 发送短信程序设计 在串口通信过程中,每发出一条AT命令后都必须等待模块的响应,若在模块响应之前发出下一条AT命令,则后一条命令不会被执行。所以,MSP430F149单片机必须在发下一条AT命令前检测上一条命令的执行结果,或者等待足够长的时间(试验证明1秒的等待是必须的)后再发新的AT命令,收发短信息流程如图6所示。
4 结论
本系统利用ATT7026A数据采集模块实现对电网的各重要电力参数(电流、电压、有功、无功、频率等)的实时采集功能;利用GSM模块实现对数据的定时远程传输和实时预警功能;通过液晶和按键模块的软件控制实现人机双向沟通功能,从而达到对远程参数、预警值、定时时间等参数的设置及控制的目的。本系统和维护时间等特点。本系统不仅通信快速、费用低、安全可靠,而且节省人力资源、缩短修护时间、节省专线建设成本,还能大大提高系统的工作效率和整体性能,对保障设备的正常运转具有积极意义。
参考文献:
[1]邓文,赵伟,顾锦源等.电能自动抄表技术及相关思考[J].电测与仪表,2001,(1):10-12.
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[5] SIEMENS Inc, SIEMENS Inc Technology product information TC35 Preliminary.
1.1船舶自动识别系统
国际海上组织IOM规定,对于超过一定重量的货物需要安装AIS设备,这种设备可以对船舶进行全程监督以及可以监控船舶对海洋的污染。AIS是船舶自动识别系统,它是在海上移动通信频带上工作的系统。岸基系统和船台系统构成了AIS系统,另外AIS系统还包括使用AIS信息的各种其他的系统,通过AIS系统可以实现船和海岸的信息交流,因为它能够把船舶的识别码、位置以及速度等情况传递到其他的船舶上或者海岸上,还可以处理多路通信。国际电信联盟为了支持AIS系统的发展,修改了《无线电规则》,设定了AIS系统的专用频率。另外国际海事组织、国际航标协会以及国际电工委员会等都对AIS系统进行支持,促使AIS系统不断成熟。我国目前建立了许多AIS系统的岸站,通过运用AIS系统,减少航运事故的发生,增加了船舶的避险能力以及信息采集能力,通过AIS系统可以对海上行驶的船舶进行全程监控,提高港口管理的综合能力。
1.2船舶远航识别和跟踪系统
国际海上组织通过了《国际船舶和港口保安规则》,并且规定一些船舶需要安装AIS系统,AIS系统并不是全能的,在使用中它存在着缺陷,例如,船舶报告系统能够覆盖全球,但是由于是人工编制的报文,影响到报告的精度。由于受到通信距离的限制,AIS系统只能够对近岸的船舶实施监控。国际上一般采用LRIT来解决远距离船舶的跟踪问题。LRIT信息主要包括:船舶身份、位置等,LRIT系统中国家对于船舶有三种身份,通常是指船旗国、港口国以及沿岸国。对于船旗国是指当局政府有权接收悬挂其国旗的船舶位置的信息,港口国是指政府有权利接受进入缔约国港口的船舶信息,而沿岸国是指政府有权利接收距离其沿岸1000海里以内的船舶的信息。LRIT的用途如下所示:海上安全工作,LRIT可以为海上搜救提供全面的信息支持;环境保护,LRIT可以为海上的调查溢油事故等提供信息支持;海上保安工作,LRIT可以加强对船舶以及沿岸国的保安;LRIT还可以和AIS系统相结合,进而建立船舶监控系统,应用于全球航运生产以及管理。
1.3海事卫星
海事卫星是提供电话、传真、遇险安全通信、数据、图像以及图片等服务的综合系统,海事卫星自从投产运行以来,它发挥了卓越的性能。海事卫星经历了四展,第一代海事卫星可以航运提供模拟话音、传真以及数据等服务,第二代海事卫星可以为航运提供数字话音以及低速数据服务,第三代海事卫星可以为水上交通提供传真、ISDN以及MPDS等服务,第四代海事卫星可以为海运提供卫星手机、高速数据传输网络和BGAN等服务。海事卫星在其他领域也得到大力的发展,例如出现电力中断、通讯网络失效的情况时,海事卫星可以发挥应急通信的特长。
2加强水上无线电管理工作
加强无线电管理工作需要从下列方面入手:一是对无线电通讯导航设备规范应用加强管理。随着交通部门的支持,海上航运部门对船舶使用海上移动通信标识的情况进行了彻底的清理,从而能够规范管理的程序,可以很好地推广信息化管理技术,对一些不符合规定的船舶船码,给海上搜寻工作提供良好的保障。二是加强跟踪研究。国家无线电管理局应该基于我国航运事业发展的具体情况,对航运通讯方面的政策和技术进行深入的研究。要设置相关工作小组,对水一些数据进行详细的研究,力图解决数据的通讯问题。另外还要依据《无线电规则》对我国水上无线电通讯原则进行修改。最后对于我国的一些不符合国际公约要求而配备的通信设施的船舶,应该依据我国航运事业发展的具体情况作出过渡方案,这样才能够确保我国海上运输的而各类船舶的航运安全。三是做好规划工作。交通运输部门加强对海上通讯工作的监管,提出新的要求。我国海上无线电通讯导航业务的目的在于确保海上船舶航行以及运输生产的安全,不断满足海上交通安全监管和搜救工作的要求,依据相关国际公约和国内法以及我国航运事业发展的具体情况,要建立功能齐全、设备完善、覆盖面广、实时监控以及可靠和畅通的海上同通信系统。要不断完善我国海上通信系统,对海上通信设施以及系统进行合理的布局,发展适应适应海上通信的技术,做到合理利用资源,通讯系统要和海上监管和搜救业务相结合以及要和安全保障系统融合发展,形成服务和设备和国际接轨的现代化的海上通信网络,不断促进我国无线电通信导航系统的发展。
3结束语
关键词:RTK技术;地质勘查测量;应用
]1 RTK技术概述
RTK技术是指载波相位动态实时差分定位技术,其定位乃是建立在载波相位观测值的基础之上,精度达到了厘米级。RTK技术模式下的测量具有动态性、实时性的特点,为观测点提供的是三维坐标。从RTK系统的组成结构来看,RTK系统是由基准站、流动站、无线电通讯系统三大部分组成。而就定位方法而言,RTK技术采用了二次差分算法[1]。从工作原理来看,RTK系统中,基准站以无线电通讯体统为介质,将卫星信息传送到流动站,而流动站作为一种连接装置,起到了接收数据的作用,即接收卫星数据和基准站数据。在数据被接收之后,控制器对数据进行差分处理,最后得出坐标数据,即完成了定位。
2 RTK技术在地质勘查测量应用中的特点分析
第一,RTK技术应用于地质勘查测量中,对矿区环境的依赖性不大,换言之,即RTK技术能够做到只依靠一个已知控制点进行作业,即使矿区周围的已知控制点处于不可用状态,它仍然能够正常运作。第二,RTK技术具有直观快捷的特点。因为它使用的是控制器进行运算,所以数据资料从接收到计算,都显得直观而快捷,工作人员无需再做平差计算。第三,RTK技术具有精度高的特点。与导航型手持机相比,RTK技术测量结果的精度已经达到了厘米级,导航型手持机的精度远远比不过RTK技术[2]。第四,RTK技术对无线通讯技术的依赖性比较大,它需要依靠无线通讯技术来完成信息的收集。而当前的无线通讯技术条件下,数据链连接的范围一般只能达到10千米左右,最大也只能达到20-30千米。因此,作业距离非常近。在山区,这种情况更为严重。由此可见,RTK技术除了有点之外,还存在着局限性。
3 RTK技术在地质勘查测量应用中的优点与不足
3.1 RTK技术的优点
RTK测量技术是一种不同于传统测量技术的新技术类型,近年来,它已经在我国地质勘查测量工作中得到越来越多的应用。而之所以将RTK技术应用于地质勘查测量,主要是因为它具有几个明显的优点。第一,RTK技术的精度高。对RTK技术而言,只要具备了能够正常工作的基准站、流动站和无线电通讯系统,并满足其作业半径要求,就能够在平面精度和高程精度上达到厘米级。而RTK技术之所以能够有这样高的精度,主要是因为RTK技术不必多次搬动仪器,所以收集到了数据安全可靠,误差非常小。在地质勘查测量中,高精度意味着地形绘制与实际地质情况基本上能够达到一致,对矿产资源的寻找与开发有着很大的作用[3]。第二,RTK技术降低了作业要求。传统测量技术一般都要求两点之间能够光学通视,即两点之间没有遮挡视线的物体。而RTK技术则只要求两点之间能够满足电磁波通视和对天基本通视,这对山区等地形复杂、障碍物较多的地区而言,无疑非常有利。除此之外,RTK技术还基本上不受季节、气候、能见度等的影响,所以我国大多数地区都能够使用这一测量技术。第三,RTK技术的测绘功能强大。RTK系统中,流动站安装了软件控制系统,通过控制系统可以实现无人测绘,而这种测绘方式不仅节省了人力,而且还减少了认为误差,使得测绘的准确性得到保证。第四,RTK技术具有广阔的发展前景。从本质上来看,RTK技术是GPS技术的一项突破,它基于GPS技术而又具有传统GPS技术所不具备的优点[4]。在实际应用中,RTK技术已经体现出了诸多的优点,并且其巨大的技术潜力也预示着未来RTK技术将获得更多的突破,实用性将得到加强,整个技术将得到完善。因此,发展前景良好。
3.2 RTK技术的不足
第一,某些情况下,RTK技术的信号强度不够。RTK技术依靠无线电通讯系统来收集信息数据资料,而无线电通讯系统是依靠电磁波来传递信息,这就表明,电磁波在信息的传递中发挥着重要的作用。但是,在一些特殊的场合,电磁波容易受到干扰,进而造成信息传输质量不稳定。比如,在“V”型沟谷,在山高林密的地区,电磁波就容易受影响,导致信息传输失败或者信息传输不完整。此外,距离对RTK技术的信号也有着一定的影响,如果工程点分布较分散,测量点之间的距离较大,那么无线数据的传输就会受到影响[5]。第二,RTK技术仍然存在多源性误差。虽然RTK基准站不需要频繁搬动,减少了误差积累,但是RTK技术却有着其他方面的误差源,比如卫星星历误差、卫星钟误差、作业中的对中误差以及多路径效应等。第三,RTK技术可能漏测地形。漏测地形对地质勘查测量工作而言是一项比较严重的错误,而RTK技术之所以会漏测地形,是基于以下原因,即地形难以分辨,而只通过几个测量点来测量无法满足测量的准确性。
4 RTK技术在地质勘查测量中的应用
第一,RTK技术应用于矿区控制测量。矿区控制测量是首级控制,而现行的RTK测量主要还是基于国家等级控制点,所架设的基准站有很大一部分是建立在国家等级控制点之上,这样才实现了直接性的测量工作。而这种测量方式一般是适用于国家等级控制点无法满足使用需要的情况。作者根据相关的工作经验及调研认为,RTK技术的矿区控制测量中的应用具有极高的精度,符合相关的标准。第二,RTK技术应用于地形测量中。地形对找矿有着重大的影响。因此,地形测量工作非常重要。当地形条件较好时,则可以直接使用RTK技术进行测量,采集并分析数据。通过这种方式,使地形测量的工作效率以及测图精度得到大大的提高。第三,RTK技术应用于工程点的布设中。在某些情况下,工程点布设对精度有着较高的要求,而当导航型手持GPS不能满足这种精度要求时,就需要使用RTK技术。在使用RTK技术时,只需要将设计工程点的坐标输入掌上机,之后再放样,就可以将点位布设到实地。这项功能是RTK技术所独有的,因而愈见其应用价值。第四,RTK技术应用于勘探线剖面测量。RTK技术的放样功能属于RTK技术的独有功能,而这一点决定了只有RTK技术能够测量勘探线剖面。其实际应用为:其一,利用线放样功能将观测点固定下来,不随便移动;其二,保证观测点的高程精度。
5 结束语
全球定位技术的发展给地质勘查测量工作带来了极大的便利,使得地质勘查测量具有了多种可供选择的测量方法。而RTK技术因为精度较高等优点而在其中脱颖而出,获得了越来越多的应用。鉴于RTK技术广阔的发展前景,我国应当大力支持RTK技术的发展,使RTK技术在地质勘查测量中获得更多的应用。
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[4]郭江平.RTK技术在地质勘查测量中的应用思路研究[J].科技资讯,2014(16).
关键词:无线 通讯技术 创新 方法
中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)07-0000-00
1 无线电通信技术的特点
目前随着无线接入技术引进到无通讯技术领域中,成为了最为快速的、无需任何媒介传载的、或者是全入网进行传播来替代,大大提高了技术含量,降本增效,形式灵活、破除传输距离局限。优点众多,尤其体现在传输和通讯两个方面。
1.1 打破时间和空间的局限
随着国家发展,国际之间经济贸易的往来越加增多,不受时空局限的优势越来越明显,不但跨越地域,而且走出国门,通讯与网络联手,将通讯技术推向了更高的台阶。很多时候人们不能预先知道通讯技术在运用中的用户容量需要和时间空间、地点,无线通讯技术恰好基于此需求之上,能够通过采取更为灵活的方法和多样的手段,保证通讯的综合高效能力,使数据和信息的传输更高效,避免语音、图形图像及数据信息等资源传输质量不高,无线电通讯技术运用到国际经历和军事政治领域中,确保经济利益,打开国门,从区域国界和时间空间上,从网络连接和技术手段上都踏上了更高的台阶。
1.2 无线通讯的可用性和机动性
无线通讯设备小,通过数字信号传播信息,具备多种功能以及系统容量的扩大,通过人性化和智能化应用到人们的日常生活中,具备了可用性及高度机动性,特别是在构建军事领域的通信上起到关键性作用。
1.3 无线通讯可靠性增强
相比较有线通讯而言,无线通讯具备抗台风,抗洪水,抗地震等恶略环境下,依然保持强大信号和抵御其他干扰因素,确保通讯畅通无阻,这也是无线通讯可靠的方面和他最具优势的特点。
2 无线通信方法创新
在当今时代,无线通讯正处于转型时期,最近十几年尤其活跃,随着信息化时代的到来以及IP技术不断发展,无线通讯技术将会应用到人们生活的各个领域,也是社会进步和发展的必须,所以,无线通讯不能停滞不前,必须寻找开拓的方法进行创新。目前,无线通讯还不是完善状态,有很多不足和缺陷,我将从以下几点谈谈自己的看法。
2.1 数字通讯技术的大力采用
通过增强信号稳定,利用系统频谱来避免干扰信号的接收,扩大系统容量,提供图形图像和通话等多种服务方式,保障用户私密安全等。
2.2 推广宽带化发展的通信技术
网络的发展和光线传输推进都是信息宽带化促进的作用,已经在全世界范围开展,无线通讯技术接入宽带,保证信号源稳定非常重要。
2.3 推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。
2.4 拓新接入网络的样式
技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。
2.5 过渡电路交换网络
关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。
2.6 使用Blue tooth技术作为信号传感器
Blue tooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。
2.7 推广软件无线电
软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。
2.8 提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。
3 结语
回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国13.4亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
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