无线通信系统设计（精选12篇）
无线通信系统设计 篇1
随着车辆朝着智能化、网络化的方向发展, 车载通信技术已经成为一个热门的研究课题, 行车过程中的即时通信以及实时定位作为车载通信技术的重要组成部分, 在日常生活中需求很大。本文给出了一种车载无线数字通信系统的设计方案, 可以实现车载对讲、FM电台、车载电话、短信收发、实时定位功能。这个设计可以用于警车调度指挥系统、智能交通等方面, 并且具有多功能、人性化的特点。
1 系统设计
根据车载无线数字通信系统所要实现的功能, 本设计以STM32F103微处理器作为系统核心, 并且扩充液晶显示器、触摸屏、键盘、无线对讲模块、RDA5820电台模块、GPS模块、GSM模块等接口电路。系统具体实现功能有车载对讲、FM电台、车载电话、短信收发、全球定位。车载通信系统通过液晶触摸屏以及键盘进行简单的人机交互, 键盘或触摸屏用于选择工作模式, 而液晶屏则可以显示车载通信的内容和实时定位的数据信息。整个系统具有功耗低、集成度高、稳定性好等特点。因此, 在硬件的选型上要以高效、稳定、性价比高为出发点。系统组成框图1所示, 车载无线数字通信系统节点硬件结构框图2所示。
2 无线对讲模块
为了提高对讲距离以及可靠性, 本系统采用了深圳市尚瑞思电子有限公司研发的一款无线语音对讲及数传模块S R-F R S-1W350。该模块性价比极高, 内置高性能射频收发芯片BK4811、微控制器及射频功放。BK4811是一个时分双工的FM无线收发器, 工作频率为127MHz~525MHz。该收发器单片集成了高性能的频率综合器、模数转换器、数模转换器, 并具备先进的数字信号处理能力。该模块提供AT指令接口, 通过这些指令可以对模块进行通讯和控制。外控制器STM32F103可以通过标准的异步串行接口 (RS232) 通讯来设置模块工作参数并控制整个模块的收发。
2.1 FM电台模块
本模块选择由RDA Microelectronics公司研发的RDA5820高集成度的立体声FM收发芯片, 不仅完美地完成电台功能, 而且还可以接收FM广播, 集成度高, 低功耗, 尺寸小。该部分采用以STM32F103为核心的控制器, 通过自带的IIC总线, 编程写控制字实现了RDA5820模块的电台功能 (收发模式的选择, 频率的设置等) 。结合外围电路按键以及显示, 信号放大, 音频的输入输出等。组成简易且性能稳定的FM电台系统。
2.2 GSM模块与GPS模块
为了提高GS M模块的品质, 本系统采用了S IMC OM公司SIM900A模块方案。SIM900A模块支持TTL标准的串口通讯标准, 非常方便地使用STM32F103微处理器来控制, 通过串口向模块发送AT指令就可以实现。AT指令包括一般性AT指令、SIM卡相关指令、网络注册指令、语音功能指令、短信操作应用指令、TCP/IP应用指令、ppp拨号指令、MMS指令、FTP&HTTP等指令。
2.3 软件设计
按照本系统的总体设计方案, 软件设计主要分为两大部分:车载通信系统各子模块软件设计和系统总体软件设计。各子模块的软件功能分别是无线对讲、FM电台、车载电话、短信以及实时定位。车载系统的总体软件应该具备车辆行进过程中的即时通信以及实时定位功能。
3 结语
本文从无线数字通信特点出发, 结合工程实际中环境对通信系统硬件电路设计和软件设计的影响, 介绍了一种车载数字通信系统的设计方法。实际测试结果表明:该系统性能稳定、工作可靠、功能强大, 基本可以解决车载通信的问题。
参考文献
[1]王琪, 李茂富, 等.通信原理[M].电子工业出版社, 2011.
[2]宋宇飞, 沈卫康, 宋红梅.数字信号处理[M].清华大学出版社, 2011.
[3]曹雪虹, 张宗橙.信息论与编码[M].清华大学出版社, 2009.
[4]谭浩强.C语言程序设计 (第四版) [M].清华大学出版社, 2012.
[5]黄智伟.无线数字收发电路设计[M].电子工业出版社, 2003.
无线通信系统设计 篇2
采用MSComm控件实现PC机与单片机之间的串口通信[11]。
MSComm控件通过OnComm事件响应函数编程实现数据的接收与发送。
1.1串口设置在ClassWizard(类向导)中为MSComm控件定义成员对象(m_ctrlComm)，设置串口属性。
1.2接收信息PC机接收电子罗盘航向角和电池电量信息。
使用ClassWizard为MSComm控件添加OnComm事件响应函数。
当下位机发送数据时，触发On-Comm()事件，将字符保存到Byte数组rxdata[]中，根据通信协议对接收到的数据进行分类存储与处理，主要代码如下:1.3探测器运动的控制为了控制探测器运动，添加了前进、左转、右转、加速、减速和停止6个动作按钮。
当动作按钮被按下时，PC机向单片机发送相应的命令控制探测器运动，动作按钮的设计原理类似。
“前进”动作按钮的设计过程如下:使用ClassWizard为“前进”动作按钮添加消息响应函数OnButtonQianjin()，根据通信协议，当“前进”动作按钮被按下时，PC机向单片机发送命令“s11100p1”。
由于串口初始化中设置二进制读/写方式，因此需将其转换为二进制，字符转换及发送代码如下:1.4航向角数据的提取按下“航向角”命令按钮时，PC机向单片机发送命令“s1p1”，单片机采集当前电子罗盘航向角信息，并向PC机发送信息，PC机接收信息并将其存储于缓冲区，对接收信息进行分析处理，提取航向角数据并实时显示。
电子罗盘采用NMEA-0183传输协议[12]，信息结构为$HCHDT，<1>，T*hh。
信息以“$”开始，以“”结束。
“HCHDT”为一帧数据的帧头，<1>为航向角，格式为0.0到360.0，T为真，<*>为校验和标志，为校验和。
信息处理方法:通过搜寻“$HCHDT”，判断是否为一帧数据的帧头。
识别帧头后，通过逗号个数的计数值，提取出航向角数据信息。
1.5电池电量数据的提取为了直观显示电池所剩电量，将其分为4个等级:100%、75%、50%和25%。
按下“电池电量”命令按钮，PC机发送命令“s13001p1”，单片机采集当前电池剩余电量信息，并向PC机发送信息，PC机接收信息并将其存储于缓冲区，对接收信息进行分析处理，提取电量数据并实时显示。
2视频捕获
VC++提供的vfw32.lib库文件以及AVICap窗口类，便于访问视频硬件，并控制视频捕获[13]。
导入vfw32.lib库文件，并在对话框源文件中添加#include“vfw.h”语句。
在对话框中添加图形控件(IDC_PICTURE)作为捕获父窗，在其头文件中加入全局变量HWNDgWndCap，在其初始化函数OnInitialDialog()中，采用capCreateCaptureWindow函数创建视频捕获窗，采用CapDriverConnect()函数实现捕获窗与捕获设备的连接，采用Preview(预览模式)显示视频。
3结语
基于VC++设计了岩腔三维地貌探测器上位机监控系统，运用MSComm控件实现PC机与单片机之间的串口通信，编程简便，工作可靠;采用VFW进行实时视频显示，界面友好，切实有效。
通过上位机监控界面按钮操作实现探测器运动控制、电子罗盘航向角测量、电池剩余电量监测、盐腔三维地貌视频实时显示保存等功能。
通信机房接地系统的设计探讨 篇3
【关键词】 通信机房 接地系统
前言
接地系统是通信电源系统的重要组成部分，通信机房及通信设备的良好接地，为通信网络的有效运行提供了保障，本文详细介绍了通信机房接地系统的设计原理，并对关键要素进行了探讨。
1. 接地系统组成
接地系统由大地、接地体、接地引入线、接地汇流排、接地配线、接地点汇集线组成。
1.1地
大地，即一般的土壤，有导电特性，且有无限大的电容量，可以用来作为良好的参考电位。土壤的导电特性用电阻或电阻率来衡量，其主要取决于土壤类型及颗粒大小、含水量等。
1.2接地体
为使电流入地扩散而采用的与土壤成电气接触的金属部件为接地体，一般采用镀锌钢材，其规格要求如下：
钢管壁厚：应不小于3.5mm；
角钢：应不小于50*50*5mm；
扁钢：应不小于40*4mm；
圆钢直径：应不小于8mm；
接地体也可采用石墨电极、混凝土包封电极等。
接地体之间的所有焊接点均应进行防腐处理，尽量避免埋设在污水排放和土壤腐蚀性强的区域。
1.3接地引入线
把接地电极连接到地线汇流排上去的导线成为接地引入线。接地引入线宜采用40*4或50*5镀锌扁钢，应做绝缘防腐处理。
1.4接地总汇集排
接地总汇集排可用接地汇集环或汇集排。汇集环安装在地下室或底层，距离墙面（柱面）宜为50mm左右，汇集排安装在电力室。不同金属材料互联时，应防止电化腐蚀，接地线不得使用铝材。
接地总汇集线的截面积应根据最大故障电流值确定，一般采用截面积不小于120mm2的铜排或相同电阻值的镀锌扁钢。
1.5接地配线
把必须接地的各部分连接到地線排或地线汇流排上去的导线称之为接地配线，接地配线的选择和安装有以下几点注意事项：
1.5.1直流电源接地线的截面积应根据直流供电回路允许电压降确定；
1.5.2各类设备保护接地线的截面积，应根据直流供电回路允许电压降确定。
1.5.3接地线两端的连接点应确保电气接触良好，并应做防腐处理。
1.5.4严禁在接地线、交流中性线中加装开关或熔断器。
1.5.5严禁利用其他设备作为接地线电气连通的组成部分。
1.5.6由接地总汇集线引出的接地线应设明显标志。
1.6接地网络
接地网络主要有两种形式：星形连接、网状连接。
采用星形接地网络的系统组成相对较小，所有设备及进线于一点进入系统。星形接地网络的单电接地结构可以避免环路电感，由于单点连接，因此闪电产生的低频电流不能进入信息系统；同样的，系统产生的低频干扰也不会有地线电流产生。这种单点连接方法对于运用浪涌保护设备抑制过电压也是一种理想的保护方式。
采用网状连接的系统组成相对较大，设备间有许多连线及电缆，设备及进线于多点进入信息系统。网状接地网络对于高频信号来说具有很低的网络阻抗，因此能够有效地减少在信息系统中相邻设备间的高频电磁干扰。
2. 通信机房接地方法
移动通信基站综合接地系统主要由供电系统的接地、机房的接地、铁塔的接地与天馈线系统的接地等几部分组成。根据机房、铁塔的情况不同而略有不同，下面分几种情况分别介绍。
2.1供电系统的接地
供电系统的接地，应从室内地线汇集排上就近引接。室内接地汇集排一般由1*95mm2规格的铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆由机房接地总汇集线引接。
2.2机房及铁塔的接地
地面集成仓机房及铁塔，一般由集成仓厂家在建仓之前即做好机房的接地系统，由40*4扁钢从接地体分别接引至室内地线排及室外地线排，其中，室外地线排用热浸锌钢管保护，室内电源设备及通信设备的接地由室内地线排接引，室外设备及天馈线系统的接地由室外地线排接引。
楼层站或位于楼顶的基站，可由1*95mm2规格的铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆由建筑物地网直接引接。同理，室外地线排及室内地线排需分别引接。
2.3天馈线系统的接地
馈线的金属外护层，应分别在如下三点接地：
第一点：馈线顶部（1/2吋和7/8吋连接处）就近连接至避雷带上；
第二点：馈线中部就近连接至避雷带上或室外地排上；
第三点：馈线尾部（经走线架进机房入口处）就近连接至室外地排上。
3. 接地线的布放
接地线的布放在工艺及外观上有一定要求，如下：
3.1机房内设备接地线应从室内地线箱或厂家自带地线排上引出。
3.2严禁在接地线中加装开关或熔断器。接地线布放时应尽量短直，多余的线缆应截断，严禁盘绕。
3.3多股接地线与汇流排连接时，必须加装接线端子（铜鼻），接线端子尺寸应与线径相吻合，压（焊）接牢固。接线端子与汇流排（汇集线）的接触部分应平整、紧固，无锈蚀、氧化，不同材料连接时应涂凡士林或黄油防锈。
3.4一般接地线宜采用外护套为黄绿相间的电缆，大截面积电缆应保证接地线与汇流排（汇集线）的连接处有清晰的标识牌。
无线通信系统设计 篇4
厂址废物处理设施 (SRTF) 是核电站的重要组成部分, SRTF对AP1000核电站产生的各类中、低放射性废物进行集中处理, 是核电站极其重要的子项。海阳核电站SRTF设施采用美国先进技术压缩处理固体废物和处理废液。SRTF为全厂的公用设施, 虽然与核安全和纵深防御无关, 但涉及到辐射防护安全。设施内的无线语音通信能力对于保证生产安全和核电站运行效率、服务质量的提高都会起到重要作用。
无线语音通信系统支持包括应急处理在内的电站运营和维护的各个阶段的需要。该语音通信系统所提供的功能必须包括便携式无线通信能力, 使电站作业和维护人员可以使用便携式无线通信设备进行通信。该专用系统应是控制室操控人员、设备作业人员和维护人员在从事常规事务和应急处理时的首选通信方式。
基于Wi-Fi网络的无线通信系统是近年快速发展起来的新技术。中国目前有关核电站的建设对使用Wi Fi网络尚无相关的规定, 可参考案例较少。
美国是目前在核电技术和实践领域都处于领先地位的国家, 对核电站的建设和运营的各个方面, 特别是对于核电安全生产方面, 有着严格的规定。因此, 主要参考美国在无线通信系统应用于核电站方面的法规、技术标准、规范和说明以及应用实例。可参考的数据和资料的来源包括:NRC (Nuclear Regulatory Commission) —美国国家核管理委员会、EPRI (Electric Power Research Institute) —美国电力研究院、Westinghouse Electric Company—西屋电气公司。
2 无线通信设备在核电站的应用前提
核电中使用的无线通信系统与其它无线通信系统相比, 除满足无线移动通信功能之外, 必须符合核电标准:
相比有线技术, 核电站无线技术应用需重点解决的关键问题是电磁干扰和电磁兼容性。无线通信系统选用的技术和产品符合相关的电磁兼容和射频干扰标准, 系统的实现、应用和管理上要准照NRC和EPRI发布的技术指导性意见处理。
3 无线通信技术对比
当前在核电站中已经使用的无线通信技术包括:PHS (小灵通) 、SCDMA (大灵通) 、3G (手机) 、Wi Fi以及数字集群。
802.11的Wi Fi技术为基础的无线通讯技术更加适合核电厂。Wi Fi设备工作在ISM (工业, 科学和医疗) 频段, 它是一个开放的RF射频频段, 无需许可证, 因此, 使用此频段成本较低, 没有复杂的管理费用, 不像其它固有的受管制射频波段;无线设备的RF输出功率是非常低, 因此在通话过程中不会产生射频干扰对敏感的仪器和控制装置, 适合部署在核电厂内;Wi Fi技术支持开放系统结构和良好扩展性的集成服务, 使无线基础设置可以和其它核电站应用共享, 如无线监控和数据合并, 紧急通讯和移动操作控制平台等。
4 系统构成及功能描述
SRTF设施为三层建筑, 总建筑面积10 981.5m2。其中的行政办公区、水泥浆制备室、空压机房、高低压配电室、HVAC送风机房为非辐射区, 其余的房间均为辐射区。辐射区由混凝土墙实现分隔。SRTF设施内共设置32套无线基站设备, 负责SRTF设施内和附件区域的无线网络的基本覆盖, 在有效的无线覆盖区域内, 执行无线通信的功能。SRTF无线电话和寻呼系统是全厂EFS系统的一部分, 通过接入交换机SRTF设施无线电话系统作为全厂无线电话系统的子项, 实现与主厂无线电话系统的互通与一致。
图1是海阳核电站全厂无线通信系统架构。这是一个Vo IP系统 (IP语音通话) 的无线局域网应用 (无线局域网, 即Wi Fi) , 具有多种增值软件模块在服务器上运行, 为核电厂提供特定功能。
所有系统部件通过IP网络连接在一起, 这是网络基础设施。系统核心是IP调度通信服务器, 它提供电话交换功能与调度能力。IP调度通信服务器与无线网络控制器和无线语音质量服务器形成主要控制单元 (MCU) 。其中, 无线网络控制器是无线基础设施的重要组成部分的, 而无线语音Qo S的服务器确保语音质量不会受损 (语音来回传输靠无线系统) 。
无线接入点部署在整个电厂, 无线基站提供网络接入和移动。通过媒体网关, 该系统可以连接到PABX和EPABX, 因此, 在用户通话过程中, 除了少部分调度功能外, 大部分调度功能都能实现。
有一系列的话站可以通过IP网络连接到系统。便携式无线电话是移动设备, 满足系统的基本需求。应急通信话站、桌面话站和触摸屏桌面调度台是有线电台话站, 提供了丰富的调度通信功能。
5 系统的先进性可靠性可操作性
5.1 综合调度通信
Vo IP就是一种可以在IP网络上互传模拟音频信号或视频信号的技术。简单地说, 它是由一连串的转码、编码、压缩、打包等程序完成IP数据, 语音数据可以在IP网络上传输到目的端, 然后再经由相反的程序, 还原成原来的语音信号以供接听者接收[1]。
5.2 无需许可
Wi Fi设备工作在ISM (工业, 科学和医疗) 频段, 它是一个开放的RF射频频段, 无需许可证, 因此, 使用此频段成本较低, 没有复杂的管理费用, 不像其它固有的受管制射频波段。
5.2.1 对其它设备干扰小
无线设备的RF输出功率非常低, 因此在通话过程中不会产生对敏感的仪器和控制装置的射频干扰, 适合部署在核电厂内。
5.2.2 无线网络的开放性
Wi Fi技术是开放协议, 具有良好扩展性, Wi Fi无线基础设施可以和核电站其它应用共享, 如无线监控和数据传送, 紧急通讯和移动操作控制平台等。
5.2.3 保密性
Wi Fi无线基础设施具有高安全水平, 支持WPA2、PSK和WEP等无线通信加密技术。所有通信是数字加密, 确保无线传输的安全性, 防止窃听和破解。
5.2.4 设备的标准通用性
Wi Fi技术是先进的无线通信技术, 同时又是一个通用的无线数据平台, 符合国际开放的技术标准, 所有符合标准的设备理论上都可接入。
5.3 成熟的通话质量
通过专用的无线语音质量控制器, 来保证和实现通话的优先和音质。
5.4 实现无缝漫游
无线线网络采用无线控制器+无线基站方式部署, 能够让用户在AP、WLAN交换机、多子网以及多VLAN之间无缝地漫游, handoff性能极佳, 保证了语音的流畅, 不会造成声音质量的下降。
6 结语
基于802.11协议Wi Fi网络的无线通信系统, 使用VOIP技术, 通过专用的无线语音质量控制器, 可实现高质量、高效的语音通信、调度功能。无线信号的低功率发射完全符合核电电磁兼容性要求, Wi Fi网络的高带宽、高安全性、开放性、兼容性, 方便标准Wi Fi标准终端的接入, 为核电网络的更多无线应用提供高速无线数据通道。
参考文献
消防通信指挥系统设计规范 篇5
P GB 50313━2000
消防通信指挥系统设计规范
Code for desingn of fire communication and command system
2000-02-22发布 2000-08-01实施
联合发布
国家质量技术监督局
中华人民共和国建设部 第 1 页
中华人民共和国国家标准
消防通信指挥系统设计规范
Code for desingn of fire communication and command system
GB 50313━2000
主编部门：中华人民共和国公安部
批准部门：中华人民共和国建设部
施工日期： 2000年8月1日
2002 北 京 第 2 页
关于发布国家标准
《消防通信指挥系统设计规范》的通知
根据我部《关于印发一九九七年工程建设国家标准制订、修订计划的通知》（建标[1997]108号）的要求，由公安部会同有关部门共同制订的《消防通信指挥系统设计规范》，经有关部门会审，批准为强制性国家标准，编号为GB 50313—2000，自2000年8月1日起施行。
中华人民共和国建设部
二○○○年二月二十二日
第 3 页 前 言
《消防通信指挥系统设计规范》是根据建设部建标[1997]108号文件的要求，在主编部门公安部领导下，由主编单位公安部沈阳消防科学研究所会同北京市消防局、邮电部北京设计院、福建省消防局、中国建筑东北设计院和上海市消防局等六个单位共同编制的。
本规范在编制过程中，总结了我国消防通信指挥系统建设实践经验，吸取了先进的科研成果，参考了国内外有关标准规范，广泛征求了全国有关单位和专家的意见，经过多次修改形成送审稿，并通过审查会审查。根据审查会意见，对送审稿作了进一步修改，完成了目前的定稿。
本规范共分八章，其主要内容包括：总则，术语，系统的技术构成，系统功能及主要性能要求，系统设备的配置及其功能要求，系统的软件及其设计要求，系统的供电、接地、布线及设备用房要求和系统相关环境技术条件。
本规范由公安部沈阳消防科学研究所负责解释（单位地址：沈阳市皇姑区蒲河街七号，邮政编码：110031）。在本规范实施过程中，如发现需要修改或补充之处，请将意见及有关资料寄至公安部沈阳消防科学研究所，以便今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人：
主编单位：公安部沈阳消防科学研究所
参编单位：北京市消防局
邮电部北京设计院
福建省消防局
中国建筑东北设计院
上海市消防局 主要起草人：吕欣驰 张 俊 张光荣 冯 斋 张春华 朱春玲 成 彦
石 刚 齐宝金 鲁丽香 徐宝林 南江林 张 昊
第 4 页
目 次
前 言...........................................................4 1 总 则.......................................................6 2 术 语.......................................................6 3 系统的技术构成.................................................7 4 系统功能及主要性能要求.........................................8 4.1 系 统 功 能.................................................8 4.2 系统主要性能要求............................................9 5 系统设备的配置及其功能要求.....................................9 5.1 消防通信指挥系统设备的配置..................................9 5.2 城市消防通信指挥系统设备的功能要求.........................13 5.3 省消防通信指挥系统设备的功能要求...........................17 6 系统的软件及其设计要求........................................18 6.1 系统软件的一般要求.........................................18 6.2 城市消防通信指挥系统的应用软件.............................18 6.3 省消防通信指挥系统的应用软件...............................21 7 系统的供电、接地、布线及设备用房要求..........................22 8 系统相关环境技术条件..........................................24 8.1 城市消防通信指挥系统相关环境技术条件.......................24 8.2 省消防通信指挥系统相关环境技术条件.........................28 本规范用词说明....................................................................................................29
第 5 页 总 则
1.0.1 为了合理设计消防通信指挥系统，保证系统设计质量，增强系统快速反应和辅助决策能力，保障灭火救援，保护公民生命、财产和社会公共安全，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建的消防通信指挥系统的设计。
1.0.3 消防通信指挥系统的设计，应遵循国家有关方针、政策和法律、法规，适应扑救现代火灾和处置特种灾害事故的需要，并与电信等公共基础设施建设发展相协调，做到安全实用，技术先进，经济合理。
1.0.4 消防通信指挥系统的设备应选用经国家有关产品质量监督检验机构检验合格的产品。
1.0.5 消防通信指挥系统的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。术 语
2.0.1 消防通信指挥系统 fire communication and command system 城市消防通信指挥系统和省消防通信指挥系统的总称。
2.0.2 城市消防通信指挥系统 municipal fire communication and commandsvstem 覆盖一个城市，联通城市消防通信指挥中心、消防站、城市移动消防通信指挥中心及救灾相关单位等环节的，具有火警受理、通信调度和辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件组成的消防通信指挥系统。
2.0.3 省消防通信指挥系统 provincial fire communication and command system 覆盖全省（自治区）城市，联通省（自治区）消防通信指挥中心及城中消防通信指挥中心、省（自治区）移动消防通信指挥中心及救灾相关单位等环节的，具有全省（自治区）消防业务宏观管理和跨区域联合作战通信调度、辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件组成的消防通信指挥系统。
2.0.4 消防通信指挥中心 fire communication and command center
消防通信指挥系统中，设在省（自治区）、城市消防指挥机构，具有集中受理火警、统一调度指挥、提供信息支援功能的部分。
2.0.5 移动消防通信指挥中心 mobile fire communication and commmand center 消防通信指挥系统中，设在省（自治区）、城市消防指挥机构的通信指挥车上，具有统一，调度指挥功能的部分。第 6 页 2.0.6 火警受理子系统 sub-system of fire alarms receiving and dispatching 城市消防通信指挥系统技术构成中，通过通信网络，采集、处理火警及相关信息并进行调度和辅助决策指挥的部分。
2.0.7 消防有线（无线）通信子系统 sub-system of fire wire（wireless）communication
消防通信指挥系统技术构成中，利用有线（无线）通信网络和设备，以馍拟和数字方式传输话音、数据和图像信息的部分。
2.0.8 火场指挥子系统 sub-system of fire scene command
消防通信指挥系统技术构成中，在火场及灾害事故现场进行通信调度和辅助决策指挥的部分。
2.0.9 消防信息综合管理子系统 sub-system of fire informa tion integrated management
消防通信指挥系统技术构成中，利用系统资源对消防信息进行采集、存储、检索、处理、显示、传输、分析的部分。
2.0.10 训练模拟子系统 sub-system of practice simulation
城市消防通信指挥系统技术构成中，利用系统资源对消防指挥人员进行火火救援指挥训练的部分。
2.0.11 消防管理子系统 sub-system of fire management
省消防通信指挥系统技术构成中，利用系统资源对消防业务进行宏观管理的部分。
2.0.12 消防培训子系统 Sul-System of fire training
省消防通信指挥系统技术构成中，利用系统资源对消防指挥人员进行消防指挥培训的部分。系统的技术构成
3.0.1 城市消防通信指挥系统应由下列子系统构成： 火警受理子系统，其主要组成部分应有消防用程控交换机、火警受理台、火警终端台等及其应用软件。消防有线（无线）通信子系统，其主要组成部分应有119火警电话中继、119火警调度专线、报警通信网、消防无线通信网、消防有线通信设备、消防无线通信设备和其他辅助设备等。火场指挥子系统，其主要组成部分应有火场指挥台、消防车辆动态管理装置及终第 7 页 端机、火场图像传输装置、其他辅助设备等及其应用软件。消防信息综合管理子系统，其主要组成部分应有消防信息管理工作站和相关数据库的管理维护应用软件。训练模拟子系统，其主要组成部分应有训练模拟工作站和灭火救援指挥训练应用软件。
3.0.2 省消防通信指挥系统应由下列子系统构成： 消防管理子系统，其主要组成部分应有消防指挥台等及其应用软件。消防有线（无线）通信子系统，其主要组成部分应有跨区域联合作战的消防有线通信设备、消防无线通信设备和其他辅助设备。火场指挥子系统，其主要组成部分应有火场指挥台、火场图像传输装置、其他辅助设备等及其应用软件。消防信息综合管理子系统，其主要组成部分应有消防信息管理工作站和相关数据库的管理维护应用软件。消防培训子系统，其主要组成部分应有消防培训工作站和消防指挥培训应用软件。系统功能及主要性能要求
4.1 系 统 功 能
4.1.1 城市消防通信指挥系统应具有下列基本功能： 利用公用或专用的通信网向城市消防通信指挥中心报告火警。自动或人工实现火警辨识、出动方案编制、出动命令下达等火警受理流程。利用有线或无线通信网，进行话音通信、数据通信和图像通信。在火场及灾害事故现场进行全市消防实力调度。利用系统资源进行灭火救援指挥训练模拟。6 利用系统资源，对消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防安全重点单位基本情况、各类火灾和灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术等信息进行采集、存储、检索、处理、显示、传输和分析。
4.1.2 省消防通信指挥系统应具有下列基本功能：利用系统资源，对全省消防业务进行宏观管理。在火场及灾害事故现场进行全省消防实力调度。利用有线或无线通信网，进行话音通信、数据通信和图像通信。第 8 页
利用系统资源，对全省消防信息进行采集、存储、检索、处理、显示、传输和分析。利用系统资源进行消防指挥培训。
4.2 系统主要性能要求
4.2.1 城市消防通信指挥系统的主要性能应符合下列要求：集中接收火警信号。能同时受理不少于2起火警。从接警到消防站接到出动命令的时间不应超过45s。应设有119火警应急接警电话，主要火警受理设备应有热备份。系统的通信网应相对独立、常年畅通，并应具备自检或巡检能力。系统应具备为扑救重大恶性火灾和处置特种灾害事故编制联合作战出动方案和提供辅助决策指挥的能力。系统应采用中文显示界面。
4.2.2 省消防通信指挥系统的主要性能应符合下列要求： 系统的通信网应相对独立、常年畅通，并应具备自检或巡检能力。系统应具备为跨区域联合作战提供辅助决策指挥的能力。系统应具备共享性和可扩展性。系统应采用中文显示界面。系统设备的配置及其功能要求
5.1 消防通信指挥系统设备的配置
5.1.1 城市消防通信指挥系统设备的配置应符合表5.1.1-1～5.1.1-3的要求。其中，直辖市、省会市及计划单列市应按Ⅰ类标准配置；地级市应按Ⅱ类标准配置；其余城市应按Ⅲ类标准配置。
5.2 城市消防通信指挥系统设备的功能要求
5.2.1 消防用程控交换机应具有下列基本功能：具有程控用户交换机的基本功能。能以数字中继或用户中继方式与公用电话网相连，用以接收119火警中继电路。具有呼入排队、火警电话呼入优先功能，火警电话呼入时的声、光显示信号应明显区别于普通电话。能通过局间信令接收公用电话网提供的主叫电话号码。接收电话报警后，能实时接通责任消防站或所有相关消防站的119火警调度专线。具有能实现监听、强插、强拆和挂机回叫（回振铃）功能的专线电话，可将普通电话改设为调度专线电话。具有单呼、组呼和会议电话功能。具备与火警受理台的接口。
5.2.2 火警受理台（A型）应具有下列基本功能： 能接收公用电话网的119火灾报警信号，并能显示报警主叫号码、用户名称和装机地址等信息。能通过按键、鼠标、光笔、触摸等方式在显示屏上直接进行火警应答、专线呼叫等电话调度操作。能实现火警受理信息与消防地理信息的双屏对应显示。能根据报警电话、目标物、地理环境等信息实现辅助火警辨识。5 能根据火灾类别、火势等级、消防实力、气象、地理环境、灭火救援战术技术等相关因素自动或人工编制联合出动方案，向消防站和消防车辆下达出动命令。第 13 页 6 能与火警终端台（A型）进行话音和数据通信，能接收火警终端台（A型）发送的消防实力信息及其他有关灭火信息，能向相应消防站下达出动命令。能与消防车上的无线通信设备进行话音通信，能接收消防车辆动态管理装置发送的消防车辆状态信息和位置信息，并能加以显示、存储，能向相关消防车下达出动命令。能与火场指挥台（A型）进行无线话音和数据通信，能向火场指挥台（A型）提供有关灭火救援信息，井接收其发来的火场及灾害事故现场相关信息。能对人警受理全过程的数据实时记录和存档。能对消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防安全重点单位的灭火预案、各类火灾与灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术、灭火作战记录等消防信息进行统一管理、维护。具有计算机、有线、无线等设备的统一操作界面，能启动或控制外部设备。具有统一的实时时钟管理。能实现故障报警。
5.2.3 火警受理台（B型）应具有下列基本功能：能以数字中继或用户中继方式与公用电话网相连。能接收公用电话网的119火灾报警信号，并能显示报警主叫号码等信息。能通过按键、鼠标、光笔、触摸等方式在显示屏上直接进行火警应答、专线呼叫等电话调度操作。能实现火警受理信息与消防地理信息的双屏对应显示。能根据报警电话、目标物、地理环境等信息实现辅助火警辨识。能根据火灾类别、火势等级、消防实力、气象、地理环境、灭火救援战术技术等相关因素自动或人工编制联合出动方案，向消防站和消防车辆下达出动命令。能与火警终端台（A型）进行话音和数据通信，能接收火警终端台（A型）发送的消防实力信息及其他有关灭火信息，能向相应消防站下达出动命令。能与火场指挥台（A型）进行无线话音通信。能对火警受理全过程的数据实时记录和存档。能对消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防安全重点单位的灭火预案、各类火灾与灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术、灭火作战记录等消防信息进行统一管理、维护。具有计算机、有线、无线等设备的统一操作界面，能启动或控制外部设备。第 14 页 12 具有统一的实时时钟管理。能实现故障报警。
5.2.4 火警实时录音录时装置应具有下列基本功能： 能实时记录火警电话、调度专线电话的话音信息及相应时间。能自动识别电话网中的振铃、挂机信号，一方挂机即自动停止录音。能同时记录不少于须同时受理火警数量的火警信息。能自动与火警受理台时间同步。能转入后台工作，前台工作不影响后台正常录音。在录音过程中能显示工作状态。记录的原始话音和时间信息不能被修改。能以多种方式检索查询记录信息，对选定的记录能进行重播、显示、拷贝等操作。当记录信息超过设定的存储容量时，能给出提示信号。能实时监测电源工作状态，自动记录电源开启与关闭时间。能实现故障报警和违规操作报警。
5.2.5 消防实力显示装置应具有下列基本功能： 能显示消防站名称及其指挥员姓名、通信员姓名、战斗员人数。能显示车辆的编号、类型及状态。
5.2.6 火警信息显示装置应具有下列基本功能：能显示日期、时钟。能按日、月、年显示火警统计数据。能显示当前火警的报警电话、出动消防队。能显示天气情况。
5.2.7 消防车辆动态管理装置应具有下列基本功能：具备与火警受理台的双向通信接口。能接收消防车辆动态终端机发来的消防车辆状态信息和位置信息，井能传送到火警受理台。能向所有相关消防车辆动态终端机发送火警受理台下达的出动命令或行车路线。具备与无线通信设备的接口。
5.2.8 火警终端台（A型）应具有下列基本功能：作为火警受理台的远程终端设备与其联用。具备119火警调度话音专线和数据专线。第 15 页 3 能通过119火警调度专线监听火警受理台的火警受理通话。能自动接收火警受理台下达的出动命令并打印出车单。能自动和/或手动控制警灯、警铃及广播、夜间照明设备。能输入、更新、存储、显示、打印本站消防实力信息。能向火警受理台发送本站消防实力信息及其他有关灭火信息。能与火警受理台自动同步日期、时间、气象数据等。能实现故障报警。
5.2.9 火警终端台（B型）应具有下列基本功能：能受理本站管辖区内的119火警电话报警。能编制出动方案，下达出动命令并打印出车单。能与城市消防通信指挥中心的有线（无线）通信设备进行话音通信。能自动和/或手动控制警灯、警铃及广播、夜间照明设备。能输入、更新、存储、显示、打印本站消防实力信息。能进行本站内部专线电话的呼叫通话。能实现故障报警。
5.2.10 火场指挥台（A型）应具有下列基本功能： 能与火警受理台（A型）进行无线话音和数据通信，能接收火警受理台（A型）发送的有关灭火救援信息，能向火警受理台（A型）提供火场及灾害事故现场的相关信息。能现场为扑救重大恶性火灾和处置特种灾害事故编制联合作战方案，提供辅助决策指挥。能通过火警受理台（A型）进行全市消防实力调度。能记录火场及灾害事故现场的相关数据。能存储、检索全市的火警受理、消防地理、气象、消防水源、消防实力、灭火预案、各类火灾与灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术等消防信息。能控制广播、录音、计时、照明等设备。具有通信员、指挥员各自使用的显示屏幕。
5.2.11 火场图像传输装置应具有下列基本功能：具有至少两路的火场摄（照）像装置。能将火场图像传输到火场指挥台。火场指挥台能接收、录制和显示火场图像。第 16 页 4 图像发射机的供电电池一次工作时间不少于4h。
5.2.12 消防车辆动态终端机（A型）应具有下列基本功能：能确认本车的位置。能设定至少八种车辆状态，例如待命、出动、执勤、检修、途中、到场、出水、停水等。能将本车状态和位置信息实时传送给城市消防通信指挥中心的消防车辆动态管理装置。能接收并显示火警受理台下达的出动命令或行车路线。能实现自检及故障报警。
5.2.13 消防车辆动态终端机（B型）应具有下列基本功能： 能设定至少八种车辆状态，例如待命、出动、执勤、检修、途中、到场、出水、停水等。能将本车状态信息传送给城市消防通信指挥中心的消防车辆动态管理装置。能实现自检及故障报警。
5.3 省消防通信指挥系统设备的功能要求
5.3.1 消防指挥台应具有下列基本功能：能对全省消防业务实行宏观管理。能进行全省消防实力调度，提供跨区域联合作战辅助决策指挥。能进行全省消防业务管理信息的数据通信。具有会议电话功能。具有计算机、有线、无线等设备的统一操作界面。
5.3.2 火场指挥台（B型）应具有下列基本功能：能接收省消防通信指挥中心的相关信息。能在火场及灾害事故现场为跨区域联合作战提供辅助决策指挥。能通过消防指挥台进行全省消防实力调度。能控制广播、照明等设备。
第 17 页 系统的软件及其设计要求
6.1 系统软件的一般要求
6.1.1 系统网络通信协议应采用TCP/IP协议。
6.1.2 网络操作系统应采用多用户、多任务的网络操作系统。
6.1.3 数据库管理系统应支持结构查询语言。
6.1.4 消防地理信息系统软件应符合下列要求： 基础地理数据应符合国家有关空间数据交换格式的规定。应按照地图要素的拓扑属性划分图层，且应具备街路层、水源层、建筑物层等基本图层要求。地理信息分类和编码应符合国家有关规定。
6.2 城市消防通信指挥系统的应用软件
6.2.1 城市消防通信指挥中心应用软件应符合下列基本要求： 应用软件系统应能在火警受理、系统日常管理、训练模拟等三种状态下工作。应用软件系统运行在火警受理状态下的指令流程应包括：火警接收、火警辨识、出动方案编制、出动命令下达、火场及灾害事故现场增援、灭火作战记录。软件入机界面应具备下列条件：
1）每一火警受理座席采用双屏显示，可同时显示火警受理信息及与其对应的消防地理信息；
2）火警受理界面在接警、辨识、编制出动方案、下达出动命令等流程中，显示内容清晰，符合操作顺序，操作过程简单、方便；
3）具有火警接收、火警辨识、出动方案编制、出动命令下达、火场及灾害事故现场增援、作战记录等火警受理指令流程显示窗口；
4）具有火警电话呼入和报警主叫号码及用户名称、装机地址显示窗口；
5）具有报警输入窗口。可通过“名称”、“地址”、“电话”、“目标物”等输入或检索确认火灾地点；
6）具有火灾类别、火势等级选择窗口；
7）具有火灾地点、报警人、责任消防队、增援消防队、毗邻单位、报警时间、接警时间、出动命令下达时间等显示窗口； 第 18 页 8）具有全市消防车辆状态显示窗口和出动方案显示窗口。
消防车辆能按车辆类型或按消防站名称检索显示，已派出车辆应有明显标识。出动方案可选择预案、增援方案或人工编制方案；
9）具有火场及灾害事故现场编号显示窗口，可选择火场及灾害事故现场编号显示未记录结束的火场及灾害事故现场信息并进行火场及灾害事故现场增援；
10）具有日期、时钟和气象信息显示窗口；
11）能按照灭火作战记录数据库的内容进行输入并存档；
12）具有电话调度操作窗回，能显示专线电话的工作状态，能检索井自动拨打相关单位的电话号码；
13）具有消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防安全重点单位自然概况及灭火预案、各类火灾和灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术等信息查询选择显示窗口；
14）具有无线通信控制选择显示窗口；
15）系统应规定操作权限，例如退出系统、编辑、维护等操作；
16）违规操作应有声音和文字告警。软件应具有火警辨识、出动方案编制、训练模拟辅助决策功能。
6.2.2 消防站应用软件应符合下列基本要求： 能通过119火警调度专线与火警受理台进行数据通信。能接收火警受理台下达的出动命令并打印出车单，出车单内容应包括：报警时间、下达命令时间、火灾地点、出动方案、行车路线等信息。能输入本站值班领导姓名、通信员姓名、战斗员人数、车辆编号、车辆类型、车辆状态等消防实力信息，并向火警受理台发送。具有外设控制和状态显示窗口。
6.2.3 城市移动消防通信指挥中心应用软件应符合下列基本要求： 能接收火警受理台（A型）发送的火灾地点、电话号码、火灾类别、火势等级、报警时间、出动方案等火警信息。能检索消防安全重点单位的灭火预案、消防地理和消防水源等信息。能在火场及灾害事故现场编制增援出动方案，通过火警受理台下达出动命令。能检索各类火灾与灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术等信息。能接收火警受理台（A型）发送的全市消防实力信息及气象信息。第 19 页 6 能向火警受理台（A型）发送火场及灾害事故现场的相关信息。能按照灭火作战记录数据内容要求记录相关数据井存档。具有外设控制和状态显示窗口。具有现场辅助决策指挥功能。
6.2.4 城市消防通信指挥系统主要数据库应符合下列基本要求： 城市消防通信指挥系统主要数据库应包括：消防地理信息数据库、气象数据库、消防水源数据库、消防实力数据库、灭火救援器材数据库、消防安全重点单位信息数据库、各类火灾与灾害事故特性数据库、化学危险品数据库、灭火救援战术技术数据库、灭火救援作战记录数据库、训练模拟数据库等。消防地理信息数据库内容应包括：
1）广域消防地图，含有全市或远郊区、县地图、行政区及道路、消防水源、消防站分布等相关信息；
2）接警消防地图，含有消防站辖区图及道路、消防水源、消防安全重点单位、消防站等相关信息。比例尺宜为1︰2000；
3）灭火战区地图，含有以火灾地点为中心的一个作战区域图及道路、消防水源、毗邻单位、消防车辆部署等相关信息。比例尺宜为1︰500；
4）街路信息，包括编号、街路名称、起点、终点、街路级别、长度、宽度、交叉路口、路面情况等。气象数据库内容应包括：晴、阴、雨、雪、雾、温度、风向、风力等。消防水源数据库内容应包括：编号、名称、位置、管网形式、口径、压力、流量（或储水量）等。消防实力数据库内容应包括：消防站名称、值班领导姓名、通信员姓名、战斗员人数、车辆编号、车辆类型、车辆状态、车辆位置等。灭火救援器材数据库内容应包括：器材名称、放置地点、数量等。消防安全重点单位信息数据库内容应包括：单位编号、单位名称、单位地址、目标物、毗邻单位、电话号码、联系人、责任消防站及行车路线、增援消防站及行车路线、生产储存物资、建筑物类型及高度、重点部位、火灾危险性、地理位置、灭火预案（包括消防安全重点单位建筑平面图、立体图、内部结构图和消防实力部署、灭火对策及相关信息）等。各类火灾与灾害事故特性数据库内容应包括：灾害名称、特性、危险性、防范对第 20 页 策等。化学危险品数据库内容应包括：名称、别名、分子式、主要特性、闪点、熔点、沸点、自燃点、相对密度、爆炸极限、灭火剂、应急措施、注意事项等。灭火救援战术技术数据库内容应包括：扑救重大恶性火灾和处置特种灾害事故的战术原则、技术方法及典型方案等。灭火救援作战记录数据库内容应包括：火灾编号、火灾地点、火灾类别、起火原因、报警时间、出动时间、到场时间、扑灭时间、指挥员姓名、出动队数量、出动车辆数量、出动车辆类型、灭火救援器材使用情况、水源使用情况、损失情况、伤亡情况等。训练模拟数据库内容应包括：扑救典型重大恶性火灾和处置特种灾害事故战术技术方案编制原则、方法、演练程序等。
6.3 省消防通信指挥系统的应用软件
6.3.1 省消防通信指挥中心应用软件应符合下列基本要求：能检索全省各市的消防实力和消防地理信息。具有数据通信状态显示窗口。能检索消防业务综合信息。具有全省消防业务宏观管理和跨区域联合作战指挥辅助决策功能。
6.3.2 省移动消防通信指挥中心应用软件应符合下列基本要求：能检索全省各市的消防实力和消防地理信息。能与城市移动消防通信指挥中心的火场指挥台进行数据通信。能检索跨区域联合作战指挥典型预案。具有在火场及灾害事故现场跨区域联合作战辅助决策指挥功能。
6.3.3 省消防通信指挥系统数据库应符合下列基本要求： 省消防通信指挥系统数据库应包括：消防实力数据库、灭火救援器材数据库、跨区域联合作战指挥典型预案数据库、消防业务管理数据库、消防培训数据库等。消防实力数据库内容应包括：名称、消防站数量、战斗员人数、车辆类型、车辆数量、车辆状态等。灭火救援器材数据库内容应包括：器材名称、放置地点、数量等。跨区域联合作战指挥典型预案数据库内容应包括：扑救重大恶性火灾和处置特种灾害事故的战术原则、技术方法及火火救援对策等。第 21 页 5 消防业务管理数据库内容应包括：防火、战训、装备、警务、科技、宣传等。消防培训数据库内容应包括：消防指挥业务理论及试题库、跨区域联合作战指挥方案编制原则、方法、演练程序等。系统的供电、接地、布线及设备用房要求
7.0.1 系统的供电应符合下列要求： 直辖市、省会市及计划单列市消防通信指挥中心的主电源应由两个稳定可靠的独立电源供电，其他城市及省消防通信指挥中心的主电源不应低于两回线路供电。系统配电线路应与其他配电线路分开，并应在最末一级配电箱处设自动切换装置。系统由中电直接供电时，电源电压变动、频率变化及波形失真率应符合现行国家标准《计算站场地技术条件》GB 2887中B级设定的要求，超出此规定时，应加调压设备。有不间断和无瞬变要求的交流供电设备，宜采用UPS电源。通信设备的直流供电系统应由整流配电设备和蓄电池组组成，可采用分散或集中供电方式供电。其中整流设备应采用开关电源，蓄电池应采用阀控式密封铅酸蓄电池。通信设备的直流供电系统应采用在线充电方式以全浮允制运行，直流基础电源电压应为-48V，其变动范围和杂音电压应符合表7.0.1的规定。系统供电线路导线应采用经阻燃处理的铜芯电缆。交流中性线应采用与相线截面相等的同类型的电缆。系统宜设置具有自动投入和自动切除功能的备用发电机组。消防站应设置专用交流配电箱，其电源容量不应小于5kV·A。
7.0.2 系统的接地应符合下列要求： 第 22 页 1 接地方式宜采用工作接地、保护接地、建筑防雷接地共用一组接地体的联合接地方式，其接地电阻值不应大于lΩ。联合接地系统中接地体、接地引入线、接地总汇集线和接地线应符合下列要求：
1）接地系统中的垂直接地体，宜采用长度不小于2.5m的镀锌钢材，其接地体上端距地面不宜小于0.7m；
2）接地引入线宜采用40mm×4mm或50mm×5mm的镀锌扁钢；
3）接地总汇集线应采用截面积不小于120mm的铜排或相同电阻值的镀锌扁钢；
4）接地线不得使用铝材。接地方式采用工作接地、保护接地及建筑防雷接地分设时，工作接地及保护接地电阻不应大于4Ω建筑防雷接地电阻不应大于10Ω。
7.0.3 系统的布线应符合下列要求： 消防通信指挥中心控制线路及通信线路采用暗敷设时，宜采用金属管或经阻燃处理的硬质塑料管保护，并应敷设在不燃烧体的结构层内，其保护层厚度不宜小于30mm。当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽保护，并应在金属管或金属线槽上采取防火保护措施。消防通信指挥中心的控制及通信线路垂直干线宜通过电缆竖井敷设，并应与强电线路的电缆竖井分别设置。
7.0.4 系统的设备用房应符合下列要求： 新建消防通信指挥中心通信室和指挥室的总建筑面积不官小于150m。新建消防站通信室的建筑面积应符合下列规定：微型消防站不小于25m；普通消防站不小于40m；特种消防站不小于50m。室内温、湿度应符合表7.0.4-1的要求：
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2通信设备、蓄电池等较重设备的用房，其楼板面等效均布活荷载（KN/m）应符合电信房屋有关标准的规定。消防通信指挥中心和消防站的通信室应设置吊顶。消防通信指挥中心和消防站的设备用房应防止二氧化硫、硫化氢、二氧化碳等有害气体侵入，并应采取防尘措施。消防通信指挥中心和消防站的设备用房内电磁干扰场强，在频率范围为1MHz～1GHz时，不应大于10V/m。消防通信指挥中心和消防站的设备用房照度应符合下列要求：
1）距地板面0.8m的水平工作面为150～200lx；
2）距地板面1.4m的垂直工作面为30～50lx。系统相关环境技术条件
8.1 城市消防通信指挥系统相关环境技术条件
8.1.1 119火警电话入网中继方式应符合下列要求： 消防用程控交换机接入本地电话网的方式可分为数字中继接入和用户中继接入两种类型，分别接入本地电话网交换机的中继侧和用户侧。应根据本地电话网的网络结构，结合消防用程控交换机的技术条件，在保障可靠接收119火警电话呼入的前提下，合理确定入网方式。采用数字中继方式入网时，消防用程控交换机配置的数字中继单元经PCM一次群终端设备及复用传输设备接至本地电话网的汇接局或端局交换机的选组级，其信令采用7号信令或中国1号信令。采用数字中继方式入网时，电话局应从入网局之外的就近端局向城市消防通信指挥中心提供119火警应急接警电话用户线路。当数字中继电路阻断时，应立即自动或人工将119呼叫迂回或切换至119火警应急接警电话。第 24 页 4 采用用户中继方式入网时，电话局对用户线路采用连选方式呼入。根据本地电话网的容量和组网方式，消防用程控交换机应与本地电话网的一个以上端局或汇接局相连或采用双路由方式相连。
8.1.2 119火警电话中继应符合下列要求： 各类城市119火警电话中继线（电）路数量应符合表8.1.2的要求。中等以上城市的119火警电话宜采用数字中继方式接入本地电话网，且应在物理路由上分开。小城市和县级以下城镇采用数字中继方式接入本地电话网时，可从一个路由入网。其数字中继电路数量不应少于1个PCM基群（30路）。当采用用户（模拟）中继入网时，应从就近的几个端局或汇接局分别接入。5 本地电话网用户呼叫119必须设置为被叫控制方式。119用户中继线路中可安排少量双向中继，其余均为呼入中继。本地电话网应在119呼叫接续过程中向城市消防通信指挥中心提供主叫电话号码。本地电话网应向城市消防通信指挥中心提供主叫电话用户信息（电话号码、户名和装机地址等）查询功/机制，通过专用数据传输路由在119火警应答后5s内送达火警受理台。本地电话网用户至消防用程控交换机之间的全程最大参考当量和传输衰耗应分别为30dB和29dB。
8.1.3 119火警调度专线应符合下列要求： 每个消防站应建立119火警调度话音专线和数据专线各一路。消防用程控交换机经本地电话网到各消防站的话音、数据调度专线的设计，宜采用直达专线的形式，组成119火警调度专网119火警调度话音专线宜选用下列结构方式：
1）城市消防通信指挥中心和消防站两端以模拟用户线路接入本地电话网相应两侧端局，局间中继为数字电路，经端口设备及数字复用传输设备调通直达路由；
2）城市消防通信指挥中心一端以数字电路接入本地电话网相应端局，消防站一端仍为模拟用户线路，局间中继为数字电路，经端口设备及数字复用传输设备调通直达路由。119火警调度话音专线参数应符合下列指标：
1）环路电阻不大于2000Ω；
2）线间绝缘不小于20kΩ；
3）线间电容不大于0.7； Fμ 4）传输衰耗不大于7dB；
5）话音可用频带0.3～3.4kHz。119火警调度数据专线，宜选用专用电路（电话网直达话音信道或DDN网、ISDN网等）。采用话音信道时，其传输指标应符合本地电话网数据传输标准。
8.1.4 城市消防无线通信应符合下列要求： 城市消防通信指挥中心应设置独立的消防专用无线通信网。城市消防无线通信网宜采用单频单工和异频单工（半双工）调度指挥网的模式组网。网络结构应为大区覆盖制。其可靠通信覆盖区域应满足城市火火救援作战指挥调度和消防业务的需要。第 26 页 3 城市消防无线通信网应由以下三级网组成：
l）消防一级网（城市消防管区覆盖网），适用于保障城市消防通信指挥中心与所属消防支（大）队、消防站固定电台、车载电台之间的通信联络。各级消防指挥人员的少量下持电台在通信中心区域范围内也可加入该网，在使用车载电台的条件下，一级网的可靠通信覆盖区不应小于城市消防管区地理面积的80%；
2）消防二级网（火场指挥网），适用于保障灭火作战中火场范围内各级消防指挥人员手持电台之间的通信联络。与企事业单位专职消防队、抢险急修队等灭火协作单位的火场协同通信也可在该网中实施；
3）消防三级网（灭火战斗网）。适用于火场各参战消防中队内部，中队前、后方指挥员之间、指挥员与战斗班班长之间、班长与水枪手之间、消防战斗车辆驾驶员之间以及特勤抢险班战斗员之间的通信联络。该网应采用手持式电台和佩戴式电台，以建制消防中队为单位分别组网。电台预置信道数不应少于16个，通过无支援关系中队间的频率复用，应达到每个中队有一个专用信道。火场各参战消防中队之间的协同通信，也可采用改换工作频率相互插入对方中队灭火战斗网的方式实施。城市消防无线通信网应采用背景噪声小、传输特性好、不与民用大功率发射设备同频段的专用频率。城市消防无线通信网应在城市消防通信指挥中心设置无线通信调度装置。调度装置应具备信道控制和转接功能，其接续交换端口数不应少于8个，绳路不应少于2个。调度装置在技术结构上应实现用户身份码显示、各信道监听、插叫及话音录音（记时）等功能。采用计算机显示器显示用户身份时，界面应汉字化。城市消防通信指挥中心应设置永久性无线通信大线杆塔，其高度应满足通信覆盖的要求。天线平台应设高度不低于1.20m的栏忏。塔身应设检修爬梯和安全护栏，塔身较高时应加设休息平台。
杆塔设计应按照永久荷载、可变荷载和偶然荷载最不利的组合引急。
距离城市消防通信指挥中心较远的消防站，应设永久性天线杆塔。城市消防无线通信收、发信设备应设置在尽量靠近通信天线的位置上，不宜与有线通信设备及计算机设备同室安装、使用。
火警受理调度指挥用的无线通信，宜采用有线遥控方式与无线收、发信设备连接。安装119接警调度设备的机房与发射天线的水平隔离度不应小于30m，垂直隔离度不应小于20m。第 27 页 8 城市消防通信指挥中心建筑物周边200m范围内，不宜有大功率无线发射设备和能够产生强电磁场的电气设备。
8.2 省消防通信指挥系统相关环境技术条件
8.2.1 省消防有线通信应符合下列要求： 程控交换机接入公用电话网的方式可分为数字中继接入和用户中继接入两种类型，分别接入公用电话网交换机的中继侧和用户侧。采用数字中继方式入网时，其信令采用7号信令或中国1号信令。
8.2.2 计算机通信应符合下列要求： 计算机通信网可采用基于路由器的组网方式或基于X.25公共分组交换数据网的组网方式。基于路由器的网络协议应采用TCP/IP协议。计算机通信信道可采用模拟用户线路或DDN数字数据专用信道或公安卫星专网情道。
8.2.3 省消防无线通信应符合下列要求： 省消防通信指挥系统应具有适应全省消防部队跨区域联合作战需要的统一专用信道。省消防通信指挥系统应具有全省各地消防无线通信一级网的频率。
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本规范用词说明 为便于在执行本规范条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用同说明如下：
l）表示很严格，非这样做不可的用同：正面词采用“必须”，反面同采用“严禁”；
2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用同：
正面词采用“应”，反面同采用“不应”或“不得”；
3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：
正面同采用“宜”，反面词采用“不宜”；
无线通信系统设计 篇6
【关键词】GPRS 无线通信 数据传输 系统设计
社会的进步与科学技术的创新，为信息时代的到来奠定了基础，先进的通信技术是信息时代的标志。通信技术包括无线通信技术与宽带通信技术两部分，而无线通信技术是当今通信技术研究的热点，GPRS业务与无线通信数据传输技术融合是无线通信技术发展史上的重大突破。作者认为浅析目前GPRS无线通信数据传输系统的设计及其应用具有现实意义，只有对整个系统设计进行不断研究，才能保证其性能更稳定与丰富，从而推动其有更长远的发展。
一、GPRS技术的优势
（一）资源利用率高
GPRS基于GSM网络的前提下应用分组交换传输模式，彻底改变了传统的GSM传输数据方式。采用分组交换模式后，用户只在发送或接收数据阶段才占用资源，说明不同用户能共享相同的无线信道，实现了资源的高利用率。
（二）传输速率快
GPRS的8个时隙一起运行，最大数据传输速率达171. 2kbit/s，超出现阶段固定电信网络速度2倍，超出GSM网络中电路数据交换业务速度9倍。
二、GPRS无线通信数据传输系统的设计
（一） GPRS编码方式
GPRS定义了4种编码方式，按照位分组中的有效数据载荷支持各等级的服务，并有4种不同的数据速率供选择。编码方式选择决定了分组数据在空中接口传输的优先权与统一性。统一性校验越好，每块分组输送的数据就越少。方式的选择取决于分组控制单元，此网络实体负责判断基站选择哪种编码类型将数据传送给移动台。任何一种GPRS编码方式都对应着最合理适用范围，通常将无线条件动态作为选用编码方式的原则，网络控制负责下行方向，移动台控制则负责上行方向。无论何种编码方式都与信道上的使用环境有直接关系。若可以在使用期间完成链路的动态适配，由系统命令移动台感应系统的改变适当调整编码方式，能够获取最佳吞吐量。
（二）数据传输功能实现
1.从N-PDU到SN-PDU
外部数据网络协议数据单元N-PDU在GPRS网络内部传输功能由SNDCP实现，具有不同到达地址的某种属性的多个N-PDU，不仅能根据地址动态分配相应的NSAPIS网络服务接入点，还能根据PDP属性分配相同的NSAPI，各NSAPI的N-PDU输出序列号独立编制，每个N-PDU可能被拆装为多个SNPDU，运用LLC层的服务把数据传输。
2.从SN-PDU到LL-PDU
LLC层利用多种服务访问节点为Layer提供服务。一般提供给用户数据服务的SAPI含4种，它们具备独立的LLC控制参数，能适应各种QOS的数据应用。LLC把来自各服务接入点的高层数据单元重组测成LL-PDU，以Acknowledged mode或Unacknowledged mode方式传输。待数据逻辑链路建立，发送端便能传输LL-PDU。发端在传输一个LL-PDU的同时运行一个LLC timerT200， T200计时满，若发送端还没有收到反馈信息进行执行确认，就意味着此次LL-PDU传输未成功；然后发送端自动重发LL-PDU，重传次数必须控制在最大重传次数范围内。
3.GPRS的媒质接入方式及RLCARQ协议
在传输端口，RLC负责将LL-PDU划分成RLC blocks接收端，RLC把RLC blocks输送给LL-PDU。RLC包括2种数据传送方式，分别是：Acknowledged mode与 Unacknowledged mode。前者RLC选用自动重传ARQ。在传输窗口内不间断传递blocks，接收方执行发送方的指令传输Packet Uplink Ack/hack与Packet Downlink Ack/Hack消息。
三、GPRS无线通信技术的应用
（一）在城市测量中的应用
当前城市测量主要利用无线电台来传输，少数用GSM手机通信，然而这2种方法在实际测量中均暴露出弊端。电台高频信号传播方式近似直线，绕射能力差，有较多死角，其功率有限，传输距离短，若有高层建筑遮挡时，传输距离不超过200KM；GSM手机传输信号虽然设备简单，但价格昂贵、速度慢，只能一对一传输，使用范围受限。而GPRS无线数据传输系统利用静态定位功能，能实时监控待定点的坐标，凭借能绕行遮挡物干扰，减少死角数量，数据传输距离远，通信费用低等优势，给测量带来极大便捷和效率，因此，被广泛应用于测试测量中，并充分发挥出实用价值。
（二）在电力远程无线抄表系统应用
由于电话线公用，通讯时经常发生冲突，在阻碍数据传输的同时还给电调部门管理带来负面影响，而且传统方式的运行不稳定，数据传输经常存在错误。为提高传输质量。如果选择专线方式，必然增加投资成本，而选择GPRS无线数据传输系统，就使远程抄表的困扰难题得到了彻底解决。通过GPRS无线组网方案，数据实现分组发送与接收，用户只有在线状态下才会按流量计费，降低了服务费用。GPRS无线数据传输系统能快速精确地获取数据，并对用电数据进行智能分析，和以往的人工抄表、电话线抄表相比，提升了工作效率。
四、结语
综上所述，随着信息时代到来，GPRS无线通信数据传输系统的应用范围会更广。鉴于我国对此项技术的研究正处于初级阶段，其提升空间相对较大，但这是一项系统性的研究，应避免操之过急，必须从系统的基本设计原理出发，找到优化GPRS无线通信数据传输系统设计的最佳途径，从而为其有更长远的发展提供有力条件。
参考文献：
[1]郭启军.基于GPRS的无线数据传输系统的研究与设计[D].浙江师范大学，2009，（07）.
无线通信的远程监控系统设计 篇7
随着社会的发展与电子科技的进步, 家庭防盗逐步成为越来越多家庭的需求, 也越来越多的受到人们的关注。设计具有能满足远程实时监控、成本低廉、稳定性好的远程无线监控系统具有广阔的市场前景和应用价值[1]。根据家庭防盗实际需求, 本文设计出将数据采集、远程接收、远程控制、自动拍照等功能集合在一起的远程无线监控系统。该系统具有资源利用率高、传输速率快、接入时间短等特点, 适合于间断性的、突发性的或频繁的小量数据传输的实时监控场合。
1 功能介绍
本系统采用无线通信网络对远程终端进行实时监测与控制。当监控现场出现非法入侵事件或者控制中心想查看监控现场状况时, 控制中心将利用无线网络发送控制指令来启动位于监控现场的摄像头拍摄现场图片, 并利用现有的GPRS网络将现场图片发往指定号码的手机, 完成现场监控功能。该系统主要功能包括:
(1) 控制中心可以通过发送控制指令实现远程监控, 在手机上对监控现场状况进行监控。
(2) 可以将系统设置为被动预防状态, 利用红外感应模块对现场进行人体感应监测。当出现非法入侵时, 红外感应模块将触发摄像头工作, 启动GPRS通信模块, 并将现场图片发往指定号码的手机。同时终端将自动拨打该电话, 使得终端可以对现场声音进行监听。
2 系统总体结构
该无线远程监控系统结构框图如图1 所示[2], 该系统主要由单片机系统模块、摄像头模块、GPRS通信模块、红外感应模块、电源模块等模块组成。
2.1 摄像头模块
本系统用于现场图像采集的PTC08 摄像头是一款集视频捕捉、图像采集、拍摄控制、JPEG图像压缩、串口传输于一体的图像采集处理模块, 其内置的高性能数字信号处理芯片实现了对原始图像的高比例压缩。摄像头拍摄的图片采用标准JPEG格式输出, 数据通过标准RS 232 串口与单片机相连, 此外自带的简单图像传输协议使得摄像头可以方便地实现与电脑以及各种嵌入式系统的连接, 并可以直接匹配标准PC机的串口电平。
该串口摄像头具有上电休眠功能, 即上电时只有通信接口和图片存储器部分工作, 耗电较多的图像处理部分处于休眠状态。向摄像头发出拍照命令前应唤醒然后再发送拍照命令, 图像处理部分开始正常工作。正常工作后, 除非接收到休眠命令, 否则摄像头不会自动进入休眠状态[3]。
在异步串行接口中, 一个字节数据由1个起始位, 8个数据位和1 个停止位组成。起始位始终为0, 数据位低位先发, 停止位始终为1, 最后发送。单字节0X4B数据发送时序图如图2 所示。
2.2 GPRS通信模块
GPRS是通用分组无线业务的简称, 具有通信速度快、永远在线、收费合理等优点, 使得GPRS通信模块在远程无线通信控制中得到广泛应用。本系统通过单片机控制GPRS通信模块进行数据传输, 一方面要求所用的GPRS通信模块能够连接到GPRS网络, 另一方面要求在GPRS通信模块支持实现TCP/IP传输协议, 以实现在Internet网络的数据传输。本系统的GPRS通信模块选用SIMCOM公司的SIM300S, 尺寸小、功耗低、性能突出。该模块内置TCP/IP传输协议, 省去了外部繁琐的编程, 同时它集成了标准的RS 232 接口以及SIM卡, 采用指令集通过串口对它进行初始化设置。
2.3 红外探测模块
为了满足在出现非法入侵时自动对监控现场进行拍照的需求, 本系统采用了HR-SR501 红外人体感应探测器。感模块工作电压范围可在4.5~20 V, 静态工作电流小于50 μA, 可通过跳线方式设置探测模块工作在可重复触发方式或不可重复触发方式。
当有人非法进入红外模块感应范围时, 红外感应模块输出高电平, 用以启动图像采集模块进行拍照, 并将所拍图片通过GPRS通信模块发往指定号码的手机, 实现远程监控系统自动对现场的实时监控。
3 软件设计
本系统的软件设计对象主要包括单片机与GPRS模块的串行通信、启动摄像头拍照及GPRS通信模块与监控中心的数据通信三部分。
软件主要实现的功能:系统上电后, GPRS模块初始化。当初始化注册登记成功后, 程序将进入主程序状态。监控系统进入工作状态, 等待接收来自于控制中心的控制指令, 同时利用红外感应模块检测是否出现非法入侵现象。如果监控系统接收到了来自控制中心的控制指令, 或者检测到有人非法入侵时将启动摄像头拍照, 利用串口将所采集到的图像传送至单片机, 并由单片机控制将图片通过串口传至GPRS模块, 利用通过GPRS网络传送至指定手机, 完成对现场的实时监控。系统软件设计流程图如图3 所示。
3.1 串口初始化
该系统是通过RS 232 串口连接摄像头、单片机系统与GPRS通信模块。当收到短信控制信号或红外感应启动信号时, 系统启动摄像头进行拍照。照片通过串口送往单片机系统, 单片机系统通过串口与GPRS通信模块相连, 控制GPRS通信模块完成将所拍照片通过GPRS网络发往指定手机, 实现单片机与GPRS模块的数据通信。
数据在串口中的传输都是以帧的形式进行, 串口工作在方式1, 数据位8 位, 起始位1 位, 停止位1 位, 波特率为9 600 Baud。串口的初始化主要包括波特率的设定和接收中断允许的设定。下面是设置串口工作方式的主要程序:
3.2 GPRS通信模块初始化
本系统的GPRS通信模块采用SIM300S。SIM300S上电以后, 网络指示灯的闪烁频率为64 ms ON/800 ms OFF, 表示SIM300S模块正在搜索GPRS网络。当模块已经连接到GPRS网络后, 网络指示灯将变为64 ms ON/3 000 ms OFF的闪烁状态。SIM300S连接到GPRS网络后, 可以通过单片机引脚对SIM300S的POWERKEY引脚输出一个大于1 500 ms的低脉冲, 用以开启SIM300S模块。下面是GPRS彩信的设置程序:
3.3 GPRS通信模块的数据传输
通过GPRS通信模块进行数据传输有短信模式和数据模式两类。SIM300S内部集成了TCP/IP协议栈, 对于与IP协议相关的程序则不必编写, 可以直接通过发送相应的AT指令发送指令与数据进行通信, 使用户利用该模块开发数据传输设备变得特别方便[4]。
GPRS模块对短消息的控制共有三种模式:Block模式、PDU模式和Text模式。由于本系统数据传输的最终目标是将采集的数据发送给监控中心, 因此采用较为简单的基于AT命令的Text模式进行数据的收发。AT指令以回车作为结尾, 响应或上报以回车换行为结尾。以下为设置接收手机的号码控制指令:
3.4 摄像头拍照
本系统的图片采集功能是通过采用PTC08 摄像头拍照来实现的。当单片机收到来自于GPRS通信模块或者红外感应模块的启动摄像头拍照的控制信号后将启动摄像头拍照。首先摄像头复位, 接着设置好拍照图片的大小, 然后执行拍照并通过串口获取图片, 并将获取的图片数据通过串口上传至GPRS通信模块通过GPRS网络发送至指定手机[5]。以下为启动摄像头拍照的指令:
4 系统测试
本系统的单片机分别通过串口与GPRS模块和摄像头相连, 因此要首先进行串口通信的测试, 通过后再对GRPS模块进行测试。先将GPRS模块与PC机相连, 通过超级终端发送短信到手机上, 以确定GPRS模块工作正常。设置串口波特率大小为9 600 Baud, 接着对GPRS模块进行握手测试、信号测试和注册测试。当GPRS初始化完毕后将要待发送的图片载入, 通过指令AT+CMMSRECP发送。待测试通过后, 再将各模块联合, 进行整体调试, 实现远程无线监控的功能。初始化测试界面如图4 所示。
5 结论
本系统通过标准RS 232 串口实现单片机控制GPRS通信模块和摄像头模块, 并扩展了红外感应模块。该系统实现了集远程无线监控、自动感应、信息存储及数据无线传输于一体的监控功能, 可将监控照片发送至指定的手机。
系统采用的AT指令解析及控制GPRS模块通信的方法可移植性和扩展性强, 并具有电路简单、系统成本低、响应速度快等优点, 可广泛应用于相似的远程无线控制系统设计。
参考文献
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基于FPGA的无线通信系统设计 篇8
在现代工业数据传输现场,有线电缆往往扮演着十分重要的角色,与此同时,也引来了很多有线传输束缚仪器作业的系列问题,因此数据无线通信系统的研制越来越受到关注。n RF24L01芯片是挪威Nordic公司的一款射频收发器件,该芯片的数据传输速率可以高达2 Mb/s。 n RF24L01芯片在提供较高数据传输速率的同时,只需要花较小的功耗,因此该芯片在中短距离的无线传输领域应用十分广泛。芯片的数字传输包括参数配置、模式转换、数据收发在内的操作都是通过SPI接口完成的。 在目前的市场上,控制器件在控制芯片收发数据的时候大都采用软件扩展,利用I/O口通过软件模拟SPI接口进行数据交换。然而这种情况严重影响了无线芯片数据传输的高速性能,制约了无线通信系统的传输速率, 类似问题在以单片机控制的无线通信系统里非常普遍, 亟待解决。相比较单片机的控制,FPGA设计SPI总线只要对设计做简单的改动,即可对SPI总线的数据位数、工作模式等进行扩展,因此基于FPGA设计的无线通信系统,具有便于修改、可扩展性强的特点。
根据n RF24L01PA芯片的读写时序可以知道SPI主模块的工作模式应该是在CPOL=0,CPHA=0模式下进行的,本文选用的n RF24L01PA芯片模块如图1所示。 整体的无线系统包括射频模块、控制模块、SPI主模块、 串口模块、计算机。其中控制模块、SPI主模块、串口模块是通过FPGA设计实现的。
1SPI_Master模块的设计
图2为n RF24L01芯片的引脚功能说明,其中CSN是芯片的输入引脚,作为SPI从机的片选信号,由主机控制输出。SCK为芯片的输入引脚,作为SPI的时钟信号。由此可以知道本文设计的SPI总线接口模块应为主机,n RF24L01的SPI模块为从机。
SPI时钟生成模块的设计如下:
使能信号(en)是SPI_Master模块的输入信号,当需要启动SPI_Master模块进行SPI数据传输的时候en置高,那么就需要设计一个模块来检测使能信号的变化情况。模块设计如下:
图3为使能检测模块的RTL视图。
每当一个周期的SPI发送完成以后,计数器count加1。以此类推,后面7个周期的数据传输过程与第一个周期类似,当全部8位数据传输完成之后,将字节传输完成信号byte_end置1。移位寄存器模块的RTL视图如图4所示 。 至此 ,完成了整 个SPI主模块的 设计 ,在Quartus Ⅱ软件下对SPI主模块进行综合与实现。
2控制模块的设计
在本文设计中,串口是计算机和FPGA进行数据通信的桥梁。本文的设计中串口模块包括发送模块和接收模块,波特率设计为115 200 b/s(可调),发送的数据帧格式为:1位起始位,8位数据位,无校验位,1位停止位。上位机是通过串口调试助手进行调试的。通过FPGA设计的n RF24L01控制模块主要工作是控制射频模块,协调SPI模块和串口模块完成数据的采集和发送。数据的发送和接收流程如图5和图6所示。
3系统验证
该系统的 设计进行 了最后的 板级验证 ,使用Model Sim-Altera仿真工具对各个模块进行了仿真,实验证明设计的无线系统工作稳定,数据的传输速率有了明显的提高,达到了预期的目的。如图7所示为基于FPGA实现的无线通信系统实物连接图。其中EP2C5T144C8N开发板、USB转串口模块、n RF24L01PA模块组成通信系统的一端。USB转串口模块负责电脑和开发板的数据传送。
通过计算机向发送端传输1 056 KB的数据包,数据经过串口模块、控制模块、SPI模块、射频模块发送出去。接收端接收到有效数据后通过串口调试工具在计算机上显示出来,实验证明接收到了1 056 KB数据,数据正确,没有发生掉包现象。另外,n RF24L01PA模块设计了功率放大电路,经过实验测试在室内的情况下, 整个无线通信系统的通信距离能达到15 m,证明该无线系统的实用性很强。
4结论
无线通信系统实用性强,而高速率的无线收发芯片n RF24L01应用十分广泛,本文是在实际应用的基础上, 提出了一种基于FPGA实现的无线通信系统的设计。 经验证该无线通信系统工作稳定、数据传输效率高、可扩展性强,发挥了n RF24L01芯片高速通信的优势。
无线通信系统设计 篇9
单片机是科技发展的产物,通过单片机实现实时信息通信是当今讨论的热门话题。实时信息通信在工业遥控、石油钻井、城市管网压力、温度监测及智能家电等领域都有广泛应用[1,2,3]。本文设计的一种基于单片机控制n RF905的无线通信系统,不仅省去设备之间的物理线路连接,简化了施工难度和系统复杂度,而且扩展性好,维护上更容易实现,并大大降低了成本。
1 系统结构及功能
此无线控制系统由发送模块和接收模块两大模块组成,系统结构框图如图1所示。其中PIC单片机[4,5]控制n RF905发送系统采集的信号,是系统的发送模块,当设置好正确的配置字,发送使能信号被相应的置位后,发送模块就可以按照预先设计好的工作方式发送数据。而由MSP单片机控制n RF905组成接收模块[6,7],负责系统信号的接收,通过单片机给相应的接收模块进行配置字设置,即保证接收模块和发送模块工作性能匹配,包含工作频率相同、数据存储地址一致等,这些参数吻合后接收模块就可以接收发射模块发射的数据。因此该系统的核心器件是低功耗8位RSIC结构PIC单片机和16位MSP430单片机及Nordic公司推出的无线射频模块n RF905。
2 系统硬件设计
2.1 系统微控制器
发射模块的微控制器是由美国Microchip公司生产的高性能、低功耗8位PIC16F877A单片机[8],其具有高性能RISC CPU结构、非易失性程序和数据存储,8级深度的硬件堆栈,片内可靠运行的RC振荡器,低功耗高速CMOS FLASH/E2PROM工艺,并采用全静态设计,SPI可实现单片机与其他外围器件或不同单片机之间串行数据通信。
MSP430系列单片机[9,10,11]是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。强大的处理能力的MSP430系列单片机是一个16位的单片机,采用了RISC CPU结构,具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令;有较高的处理速度,在8 MHz晶体驱动下指令周期为125 ns,这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
本系统收发模块选择不同型号的、低功耗的微控制器的目的:一是为保证系统良好的移植性,在条件不允许情况下,搭建系统的选择性就会更加广泛;二是在保证实时控制的前提下,系统功耗更低,尤其适用于像本系统一样对功耗要求比较严格的设计。
2.2 无线射频模块
n RF905采用Nordic公司的VLSI Shock Burst技术。Shock Burst技术使n RF905能够提供高速的数据传输,而不需要昂贵的高速MCU进行数据处理/时钟覆盖。可以自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)的工作,可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控制器通信,配置非常方便,其功耗非常低,以-10 d Bm的输出功率发射时电流只有11 m A,在接收模式时电流为12.5 m A。n RF905单片无线收发器由一个完全集成的频率调制器,一个带解调器的接收器,一个功率放大器,一个晶体震荡器和一个调节器组成。其Shock Burst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。
n RF905配置简单,功耗低、速率快,利用廉价的微控制器就能开发使用,开发周期短、费用低是无线控制系统的理想选择。
3 系统软件设计
用C语言编译器开发单片机系统具有使用方便、编程效率高以及仿真调试容易等突出特点。该系统的重点是控制n RF905的程序设计,首先对n RF905进行初始配置,配置完成后按需要编写用户数据的发送和接收程序。
3.1 PIC控制的发送模块
发送系统由PIC单片机n RF905组成。PIC单片机通过SPI串行端口与n RF905进行通信连接。n RF905的SPI总线是Motorola提出的一种同步串行外设接口,是一个环型总线结构,具有信号线少、协议简单、传输速度快的特点。其CSN、SCK、MISO、MOSI端口通过连线连接到PIC单片机的SPI通信口RC5、RC4和RC3引脚,因此可以使用硬件控制。
3.1.1 PIC的SPI初始化
发送程序首先是PIC单片机SPI总线进行初始化,初始化程序如下:
由以上代码可看出PIC首先是对同步串行口控制寄存器和状态寄存器进行初始化,初始化使单片机工作在主控方式,输出时钟为1 MHz,空闲时时钟停留在高电平(为了和n RF905相匹配),允许串行口工作,无冲突无溢出输出数据末采样输入数据,串行时钟在SCK的上升沿发送数据,缓冲器仍为空。初始化还使相应的端口初始化和屏蔽所有中断,片选禁止等等。
3.1.2 给n RF905写配置字
在向n RF905写数据时的操作如图2所示。即通过MOSI端口把写命令写入n RF905的存储区,写命令找到相应的存储块并将其使能,接着在时钟的配合下被写的数据就按照写入的先后顺序写入存储区内。
在写n RF905配置字的时候时序问题是不能忽略的,如图3所示是写操作时序图。据此图可得知,n RF905的SPI工作时片选必须是低电平,时钟的上升沿采样输入数据。
本系统中n RF905的配置字内容如下:
根据这些取值可知本系统发送模块选用频率段为433 MHz、发送功率为10 d Bm、自动重发数据、发送接收地址有效宽度都为1 B等。配置字很重,它是收发模块实现正常通信的密钥,在设置被配置位时一定要注意收发模块的相关性。
3.1.3 写发送地址
写发送地址命令为0X22,此操作必须按照图2所示的规范以及满足图3所示的时序关系。本系统采用的发送地址是0XCC,0XCC,0XCC,0XCC,这是和接收模块通信的关键,只有地址匹配无线收发模块才能实现正常通信。
3.1.4 写发送数据且开始发送
写发送数据命令为0X20,此步操作是本系统的核心,发送数据是携带操作指令的载体,只有在发送数据合法化,既保证每次最多只能发4个数据,否则接收就会出现错误。本系统采用的发送数据如图4所示。
模式控制接口由TRX-CE、TX-EN和PWR组成,控制n RF905的四种工作模式:掉电和SPI编程模式;待机和SPI编程模式;发射模式;接收模式。各种模式的控制如表1所示。
根据表1,编写的转换成发射模式的程序为:
至此,整个发送流程从写配置字、写发送地址、写发送数据到转换成发送模式都已完成,接下来就是要编写接收模块的程序。
3.2 MSP430控制的接收模块
接收模块是由MSP430和n RF905组成的,和发送模块一样,MSP430也是通过SPI接口完成与n RF905的通信过程的。下面来讨论程序实现接收的整个过程。
3.2.1 SPI初始化配置
和前面的讨论类似,首先对MSP430的SPI进行初始化,初始化程序为:
在接收模块中P3用于SPI,SPI工作在主模式。UCLK时钟信号被延迟半个周期后用作SPICLK信号、数据在UCLK的上升沿输出,输入数据在UCLK的下降沿输人,选择SMCLK作为时钟源,3线SPI模式。
3.2.2 写配置字
写配置字程序的过程和发射模式大同小异,不再详述。
3.2.3 接收模式以及接收数据
从表1可知,要实现接收模式,其相应的PWE和TRX-CE必须为1,而相应的TE_CE为0即可实现,MSP语法规则和PIC的有差异,其相应的程序为:
现在接收模块已经进入接收状态,接下来要做的就是从存储模块中读取接收到的数据。写操作要按照严格的时序进行,读操作也不例外,相应的读操作时序如图5所示。读数时片选位必须工作在低电平,n RF905在SPI时钟输出的下降沿采样数据,操作指令在数据的上升沿采样数据。请注意这和写数据不同,在读数据的同时必须向n RF905写入数据,这样n RF905才能正常工作。按照以上描述,给n RF905读接收数据指令0X24,就可以接收到数据,十进制数值如图6所示,据图可知接收数据和发送的数据一样,实现了正常无误的通信。
4 结语
以上无线控制系统的设计具有高速率、低功耗等优点,而且整个系统外围元件少、调试方便、软件工作量小。特别适用于遥控、工业数据采集、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、信息家电、生物信息采集等领域。
参考文献
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无线通信系统设计 篇10
所以基于无线通信射频收发系统的重要性, 技术人员需依据射频收发系统的工作原理合理进行设计, 有效提高通信质量。
一、射频收发系统工作原理分析
射频收发系统主要包括射频发射机、射频接收机。在射频发射机方面, 其功能主要是以调制功率、变频、滤波为基础, 对低频基带信号进行转换, 形成相应的高频射频。射频发射机由多个部分构成, 包括滤波器、调制器、数模转换器、放大器、天线、混频器等设备。调制器的调制方式主要为数字调制、模拟调制, 主要将低频信号向高频段传播。本振器主要将频率向混频器传送, 由数字分频、锁相环电路及鉴相器组成。滤波器类型较多, 主要分为信道选择滤波器、镜像抑制滤波器、射频滤波器, 其作用是对有效信号和干扰信号进行过滤。
混频器是一种频率调制器, 主要起到变频作用, 其能够维持原载频已调信号的调制方式, 对已调低频基带信号进行转换, 形成相应的高频射频信号。放大器主要包括IF、RF信号幅度放大器、功率放大器, 幅度放大器可对信号进行增大和降低处理, 之后再由功率放大器进行放大处理, 然后传送至天线进行发射。射频发射机相应的指标较多, 包括频率稳定度、输出功率、频率及相位误差、邻道泄露功率比、矢量幅度误差等指标。
在射频接收机方面, 其主要接受由发射机传送而来的射频信号, 通过变频处理形成低频信号, 而且解调相应的有效信息。射频接收机主要处于无线通信射频收发系统前端, 如果射频接收机的性能不足、接收质量差, 将直接影响到无线通信射频收发系统的稳定性和正常运作。
天线在接收到相应的射频信号后, 会将其向LNA进行传送, 进行放大处理, 之后在变频作用下向低频基带信号进行转换, 并对信号进行幅度放大和解调;待ADC向数字信号转变后, 通过DSP进行处理。射频接收机相应的指标主要包括噪声系数、动态范围、接收灵敏度无线通信射频收发系统的信息转换主要通过调制、解调进行, 能够将信号转变为适宜的传输信号, 这样能够对信号占用的带宽进行改变, 实现信道的复用, 进而提高无线通信射频收发系统的性能和稳定性。
二、无线通信射频收发系统的设计分析
在对无线射频收发系统进行设计时, 需以射频发射机、射频接收机的相关原理为基础, 充分发挥出无线通信技术和射频技术的作用, 确保系统具有良好的性能及稳定性, 这样才能更好满足相应的通信需求。我们想要了解无线通信射频收发系统模型。
需对相关设备的工作原理进行分析, 通过分析可知射频接收机属于一种超外差结构, 在两次变频的作用下, 设定信号的RF频段变为3.5GHZ, 射频则为100MHZ。在滤波器的作用下, 低噪声放大器会对信号进行处理, 之后再与经放大处理后的本振混频变频道中频2.5HZ、100MHZ共同由IO解调后进入ADC。
射频发射机属于一种直接变频结构, 相应的调制处理主要由PA完成, 之后在通过天线进行发射。在无线射频收发系统中, 晶振为10MHZ、输入电压为3V、输出电压为0.8V、频率为2.5PPM;本振一级输出频率为PLL1、耳机输出频率为PLL2, 相应的插损为0.54d B。由此可计算出无限射频接收机、发射机增益为GRXmax=93.95d Bm、GRXmin=33.95d Bm;GTXmax=29.2d Bm、GTXmin=31.3d Bm;无线射频接收机的噪声系数为NFRX=3.41d B、IIP3.RX为-14Bm。经发射机增益、泄露等测试, 所设计的无线通信射频收发系统能够稳定运作, 工作性能较为理想。
三、结论
随着信息技术、科学技术的发展, 无线通信技术、射频技术在社会生活中得到了广泛应用, 人们对通信质量也提出了更高的要求, 在这种情况下, 只有不断改进、创新相应设备, 才能更好提高通信质量。
在对无线通信射频收发系统进行设计时, 技术人员需对系统的工作原理、性能进行明确, 做好相应的测试工作, 满足相应的应用标准后才可推广使用。
参考文献
[1]舒浩.新一代无线通信射频收发机系统的研究和实现[D].西安电子科技大学2011
电力通信监控系统的设计研究 篇11
【关键词】电力通信；监控系统；设计
【中图分类号】TN915
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0085-01
电力事业飞速发展使得人们对电力通信系统的安全稳定性运行提出了更高的要求。对通信网络及各运行站、通信设备的运行状态进行实时监控，能够有效保证系统的安全、可靠运行。通过实时监控，可以及时将相关数据、各种运行情况及信息传送到管理中心。采用远程控制、遥测可以管理、解决电力通信网的各种故障，极大的缩短了维护停运时间。因此建立电力通信网的综合监控系统可以实现对电力通信网的综合管理。鉴于我国各地域采用通信设备不同，监控系统也各不相同，因此需部署较多专业技术人员对原有的通信网进行监控。网络产生故障时，设备厂家多，再加上告警根本原因没有得到有效的分析，处理网络故障时间相对也就较长，这样不但浪费了大量的技术人员资源，同时效率低下，满足不了日益发展的电力通信需求。采用IP网络监控技术能够实现大容量、高速率，具有传统监控技术无法比拟的优点，因此得到广泛的应用。
一、电力通信监控系统需求
我国电力通信系统目前都以SDH，即同步数字传输技术为基础，组网架构一般采用线路传输方式，进行继电保护信号及电力信号的传输工作，对日常电话正常使用进行调度，光穿透业务等综合业务。电路通信网络监控系统是主要的作用就是监控、管理电力系统通信专网，它的开发研究具有重要的意义。
实现本地通信网的多级监控是电力通信监控系统必备的功能，监控系统需要具备良好的稳定、可靠性软件、硬件设备，并确保软件系统对各种传统设备、智能设备都可以很好的适应。传输网、接入网、数据网、调度交换网、宽带网、同步网、程控交换网及IP网等都是电力通信系统的重要网络、设备组成部分，想要实现这些网络及设备的管理需要靠各个厂家通过不同的技术及协议，所以要求硬件设的施兼容性必须强，能够适应硬件系统及电力系统的不断发展，扩容能力需强。
二、lP网络监控系统概述
确保网络安全正常运行及网络的服务质量是IP网络监控系统主要的目的。对网络设备及相应的网络链接进行实时的监控，对线路使用率、出错率相关闭值实施监控，进行闲值报警；定期分析历史数据，提醒管理员对设备或路线进行及时更新升级，确保网络性能。
IP数据网络与DDN、ATM、交换及帧中继等基础网络不同，它具有开放性，因此IP数据网络的管理相对较为复杂。在技术要求方面，IP网络监控系统必须具备有效的监控手段，能快速进行事故紧急处理，实施故障隔离措施，通过有效的控制、操作，短时间内解除故障，保证网络运行的正常及安全，对网络进行维护管理及合理操作。IP网络监控、管理系统必须全面掌握配置、性能、环境及故障等信息，并能够进行网络整体，局部流量流向，元件设备运行负荷状况的监控、管理，采集并提供实时统计数据，提供优化、扩容网络的参考信息。能够自动进行网络故障告警，建立并完善处理故障的知识库，对于定制的特殊服务，需要进行相应要求的管理，如VoIP、VPN等一些新业务，提供相应的管理及工具，面向用户层，实现QoS管理，提供服务等级协议（SLA）管理，是IP监控系统发展的趋势。
IP网络监控系统有以下功能：（1）性能分析。统计、分析、管理计算机的性能指标及历史性能数据，判断网络性能状况，提供网络规划的参考信息数据；对性能进行实时监控，信息数据采集过程及分析情况均采用可视化的工具进行显示；（2）性能监控及采集性能数据信息。对监控设备的性能数据进行实时的采集并自动生成报告，能够任意设置采集数据信息的时间间隔；（3）闭值控制。设置管理对象属性闭值，针对不同性能指标及时间段进行闽值设置，实现闭值检查，一旦发现问题及时向网络管理人员发出预警。
三、lP网络监控系统的设计
将对电力通信系统进行故障监控作为核心设计IP网络监控系统，设计过程中要保证实现监控系统的可靠性、实用性及先进性，方便以后扩容系统，软件设备要具备先进高效的算法，硬件设备必须高度可靠。
硬件设计模块：（1）监控中心。实现对电力通信网的运行管理。一般情况下由计算机局域网构成，有多项网络设备及外围设备组成。（2）数据采集单元。进行现有配置设备的数据采集，并提供标准数据通信口，通常情况下由一个嵌入式设备构成。（3）子站。进行网元和适配器的管理、维护工作。子站由单台主机或局域网构成，PC机、接口转换、嵌入式设备及网络互联设备是构成子站的硬件配置设备。（4）数据传输网。通过电力通信专网及公共数据网提供通信设施。
软件设计模块：（1）拓扑发现模块。实现拓扑数据的采集工作，利用ICMP及SNMP协议，采用拓扑发现算法获取相关的关键数据。（2）SNMP性能采集模块。基于SNMP协议进行电力通信系统工作所有数据及性能数据的采集。一旦发现监控性能与告警条件吻合，提供告警关联模块相应数据信息，产生告警信号。（3）TRAP收集模块。实现数据收集，链接警告关联处理模块。（4）NetFlow流量采集模块。实现流量数据采集功能，链接警告关联处理模块及数据库模块。（5）告警关联模块。实现故障准确定位，有效的避免告警风暴，实现消除采集模块获得的告警信息中存在的关联，并将处理后的告警信息转发至告警前转模块。（6）报表产生模块。通过报表生成器定时产生报表。还可以依据用户需求，产生年报、周报、日报等信息。（7）拓扑计算模块。依据拓扑发现模块提供的数据，转换成数据结构，为服务器提供数据源。以上7个模块之间会设计合理的接口，方便协同合作，实现监控功能。
四、总结
IP网络监控有着传统监控技术所不能比拟的优势，对于实现电力通信系统安全运行的监控及故障管理方面功能强大。采用IP网络监控，可以对电力系统运行情况实行全面的监测管理，具备支持新技术、新业务的升级、扩展能力。
参考文献
[1]焦杰，田宇，张丹，郭美志.电力通信IP网络监控系统的设计研究[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版.2012，29（2）：169，171
基于无线通信的防窃电系统设计 篇12
1 现有窃电方式及防窃电技术现状
1.1 窃电方式
目前社会上比较盛行的窃电方式主要是对电表进行处理。电表显示的电量数就是电压、电流、功率因数和用电时间的乘积。所以, 对上述除用电时间外的任一影响因素进行相关处理都能达到窃电的目的。另外, 对电表的内部进行改造也可以达到窃电目的。具体来看, 常见的窃电方法包括以下几种:1欠压法窃电, 是通过掐断电表中的电压回路, 造成电压回路失压或欠压;2欠流法窃电, 是通过对电表中的电流回路进行短路或者开路处理, 导致流经电表的电流量明显下降;3移相法窃电, 是通过变换电表中的电压回路或者电流回来接线, 对电表的电压或者电流相位造成变化, 导致电表计数失灵;4扩差法窃电, 是通过直接的物理攻击对电表的内部造成损伤, 导致电表计算出现严重偏差;5表前分流窃电, 这种方法最简便, 通过在电表前私搭电线, 使得窃电部分的电流不经过电表, 减少电表的计数[1]。
1.2 窃电原因分析
根据我国防窃电工作成果, 可将当前窃电现象频发原因总结为两点。一是国家在法制社会的推进工作上存在诸多不足, 导致众多用电单位对于使用电力存在很多误解, 并不认为电力是商品, 自然将窃电与一般盗窃违法行为区别看待。同时, 近年来有关部门对于窃电行为的打击行动过于形式化, 并不深入持久, 这是致使窃电行为猖獗的最大原因。二是电力部门的内部监管上还存在很多漏洞。通过案例分析可发现, 很大一部分窃电案件都有电力部门内部员工参与, 涉案人员大多因贪婪被收买, 在技术上协助用电单位进行窃电行为, 这无疑助长了社会上窃电人员的犯罪心理。
1.3 防窃电技术发展现状
当前较通用的防窃电技术有对电表的封闭性进行加强, 在电表外部搭设保护箱, 应用先进的防窃电电表, 使用窃电侦查仪器巡逻各处电表, 将电表与计算机终端联网实时计数等。然而, 以上技术方案只能在一定程度上打击窃电犯罪, 对于表前分流窃电或是回路窃电行为作用不大。此外, 主流的防窃电手段大部分都未应用当前日益成熟的自动化管理控制系统, 在窃电行为发生时, 倘若没有安装独立的通信信道便无法向相关监管部门发送通知信号, 安装该信道势必会提升供电成本和维护成本, 而部分嵌入了该系统的防窃电手段也因为难以精确定位而加大惩处难度。
1.4 现有防窃电措施及不足
虽然我国目前防窃电手段已较为丰富, 发展路径也趋于现代化, 能精确定位窃电目标, 且能准确记录窃电量。然而, 现行的防窃电手段还存在一些值得改进的地方:1局限性大, 目前主流防窃电设备和手段都是针对一些常见的窃电方法设计的, 无法对抗更加专业和高科技的窃电手段;2实时性差, 当前所有的防窃电设备和手段基本都是针对维护电表安全来设计的, 并不是所有的窃电手段都是从电表入手的;3可靠性差, 部分技术能力较强的窃电份子通过对电表进行一定的改造, 使其无法正常运行, 从而造成电表计数上的错误;4成本偏高, 国内现在常用的防窃电装置一般是都是通过集成电路板组建的, 工作原理复杂, 制造成本较高。
2 无线防窃电系统设计
2.1 系统结构
无线防窃电系统主要由无线采集器、无线接收器、窃电分析专家系统几部分组成。无线采集器主要在离用电管理终端较近的位置进行一次侧电流数据采集, 然后将相关数据转化成相关电信号, 传输到无线接收器。无线接收器接受相关数据以后, 依托数据转化器将数据还原以后传输到电营销自动化系统, 再由该系统将本系统监测到的数据与从无线设备接收到的数据进行整合以后与窃电分析专家系统进行数据共享, 得出较为精确的用电分析结果。
2.2 工作原理
无线防窃电系统通过使用一次侧和二次侧的电流监测, 使用其平均功率值, 在结合了系统误差、设备损耗等诸多影响因素以后, 设定了一个合理的、可信度较好的阈值范围, 一旦监测到的电功率超过了这个阈值, 则系统会自动发出警报, 自动定位该用户并自动切断该用户的电源。
2.3 主要部分的功能
2.3.1 无线数据采集器。
无线数据采集器主要用来采集和传递各类电流和电功率的相关原始数据, 并与数据分析系统进行无线数据分析。无线数据采集器由电流互感器、采集模块、能量模块等结构构成, 将电流转化为电信号进行传输。同时, 该采集器可以将接受到的原始数据进行计算和处理, 将处理结果储存在本地和传输到下一级数据处理系统。无线数据采集器可连接在一次侧终端附近, 为适应露天高温高湿的自然环境, 所有数据采集的相关硬件设备尤其是传输设备都采用抗紫外的环氧树脂密封加工工艺, 该技术可保证器件很难被人为破坏, 极大地防止了人为在数据采集终端进行窃电的行为。
2.3.2 无线数据接收器。
无线数据接收器是用来接收远程用电终端的相关数据的装置, 该装置主要由数传模块、嵌入式微处理器、存储器和输出接口等组成。用于接受一次侧的相关数据并传输到数据处理的终端设备中进行下一次的分析和处理。接收器接口支持多种新型电能表, 可以直接与用电管理系统共享全部数据并进行多重分析, 保证数据的合理性和数据分析的准确性。
2.3.3 用电管理终端。
用电管理终端是一类在终端对用电情况和供电质量进行量化监测的终端服务器, 生活中最常见的用电管理终端就是家用电能表。本系统的用电管理终端采用DL/T645规约经RS485接口与无线数据接收器通信, 收集来自无线数据接收器监测到的一次侧电流值和二次侧电流值。将用电管理终端的内部程序进行修改以后, 可通过对内部用电功率进行平衡和监测, 以此来确定是否有用电异常情况。如果不对用电管理终端进行修改, 也可直接通过已有的信息监测系统, 远程无线监测一次侧和二次侧的数据, 并上传至总服务器进行阈值自动计算, 以此来判断用电是否异常。一旦发现异常, 系统将自动发出警报并停止对该用户的供电。
2.3.4 窃电分析专家系统。
窃电分析专家系统的分析数据主要是来自电营销系统数据库。窃电分析系统可以直接读取该数据库的相关数据并进行收集和分类处理, 通过计算用户一定时间内的平均功率, 同时结合远程监测到的用户终端多用电能表的数据进行综合分析, 得出该用户用电在二次侧相应时间内的平均功率, 绘制相应的功率曲线图, 分析其相应的用电变化趋势和走向, 在充分考虑了设备损耗和数据采集的误差等因素的影响以后, 设定系统预测窃电阈值, 一旦发现异常, 系统自动发出警报并提醒指挥中心, 与此同时, 系统自动切断对该用户的供电。
3 结语
本文以实际生活中的偷电漏电现象为切入点, 详细分析了无线通信技术在新型无线防窃电系统中的作用、系统结构和工作原理等。通过监测一次侧电量数据, 二次侧与一次侧实时功率曲线的对比, 极大地弥补了传统窃电监测系统的功能不足。同时, 系统自身能够全天候实时监测窃电情况, 一旦发现窃电行为, 可立即定位并锁定窃电用户, 同时向指挥中心发出警报。此外, 整个系统的全部电路集成原件均采用全密封无焊接设计, 这一高新技术的引入大大增加了原件和系统的使用寿命。
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