時間：2022-10-21 02:26:26
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇有線通信論文范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
現代科技的重要產物就是光纖通信技術，光纖通信的載體是光和電信號。光纖分為單模光纖和多模光纖兩大類。單模光纖只能傳輸一種模式的光，且對光源的譜寬及穩定性都有較高的要求。而多模光纖能在制定的波長上用多個模式進行同時傳輸，是一種高效的傳輸方式。與普通的通信傳輸技術相比，光纖的損耗率要低得多（可低達0.2dB/km）；同時，中繼光放大器間距可超過100km，而傳統的銅電纜中繼放大器間距僅為幾百米到幾千米。因此，除了用戶到小站間仍使用銅電纜，其他通信網中包括電視網、跨海洋的網絡全部使用光纖通信。此外，光纖通信抗電磁干擾能力極強。這是由于光纖通信設備的主要成分是SiO2（石英），其具有極強的抗腐蝕性和絕緣性。因此，光纖通信不會受到太陽黑子活動、電離層變化、雷電以及人為釋放的電磁等方面的干擾，這一特性使得光纖可以應用到軍事領域中。基本光纖系統組成如圖2所示。
2通信工程中有線傳輸技術的改進———以光纖有線傳輸技術為例
與其他傳輸技術相比，光纖傳輸技術有著較為突出的優越性，現階段其己經基本取代同軸電纜傳輸技術、絞合電纜傳輸技術等成為當前最主流、應用最廣泛的通信技術。加強光纖有線傳輸技術的改進意義重大。
2.1光纖有線傳輸新技術的應用
我國最早的光纖傳輸技術即為PDH技術，其主要采用圖像與語音結合的多媒體方式進行光纖傳輸，傳輸方式相對簡單，且傳輸設備也比較單一，隨著經濟建設的不斷變化與發展，這種準同步數字傳輸技術已經很難適應時展的需要。2.1.1SDH技術的應用SDH技術是繼PDH技術之后的一種更嚴密、更靈活的傳輸技術。以SDH技術為主的光纖傳輸節點設備又稱為同步數字序列設備，SDH技術傳輸設備正為全球各領域廣泛應用于光纖節點處理和傳輸中。由于當前的SDH技術相較于之前的PDH技術在網絡傳輸與處理功能、業務處理能力及傳輸網絡的靈活度與運行能力、網絡維護等各方面都有了明顯的提升和改善，極大地彌補了原先的PDH技術的缺點和不足。2.1.2DXC技術的應用該技術的出現是在SDH基礎上演變而來的，是為了更好地服務于用戶之間相互傳輸、轉化等信息提供相應的技術支持。該技術的使用可以通過光纖數字技術傳輸網絡配線、軟件管理、業務監控等方面進行改革創新，進而做到光纖業務分級處理、動態信息監控，從而保證了信息傳輸的質量。2.1.3DWDM技術的應用密集波分復用系統簡稱DWDM，現今它大致向兩大領域發展：用于DWDM系統長途傳輸骨干網的大容量長距離，以及用于DWDM系統本地骨干傳輸網，其具有大容量短距離、多業務接口的低成本以及多速率的特征。使用DWDM技術，能夠增長光纖的傳輸容量，可達幾十倍、幾百倍，這給IP業務的指數性增長提供了條件。DWDM的優勢在于其具有容量超大，“透明”傳輸數據，高度的組網靈活性、經濟性和可靠性，兼容全光交換，能最大限度地保護已有投資的特點。
2.2光纖有線傳輸網絡改進方案
2.2.1骨干層骨干層改進由四部分組成：①通過收斂骨干層的帶寬和路由，讓它生成網狀或環狀型的組網，且節點的擴展性要非常強；②盡量使用不同種類的光纜路由組網，及不同種且能對其進行自愈保護SDH環網系統中的直達電路；③為了使障礙點降到最低，應盡最大努力縮減跳線轉接；④把接入層業務進行負荷分擔處理，盡量采用接入環雙歸屬，合理地增加骨干環與骨干節點的數量。2.2.2光纜線路光纜線路作為連接傳輸設備的物理介質，若中心局房對應管轄區域沒有清晰的劃分，根據目前的設備類型的組成，核心層承擔兩局間電路和調度電路，為傳輸系統提供物理上的光通路，并且至各局的業務趨于均衡，建議對設備區域進行中遠期的規劃劃分，使運營商選擇符合自身網絡發展的設備類型。故光纜線路優化要求根據網絡的組成，若中心局房對應管轄區域合理并有清晰的劃分，通過設備搬遷調整實現合理劃分，從而為本地SDH光傳輸網的網絡結構的穩定發展打下基礎，考慮經濟、工程等因素。假設各環路均為STM-16環路，既可提高設備的可控能力，網絡結構調整和設備搬遷替換過程可進一步對生產性能高效性的各指標進行評估比較。以通路規劃的思路，可采用拓撲，又可適當引入設備廠家，采用兩纖雙向復用段保護方式，提高競爭力。2.2.3接入層從兩個方面入手對接入層進行優化，根據接入環容量已經趨于飽和的實際情況對運用光纖資源并且做出接入環的裂變，相當于把接入部分進行化一為二的裂變，以此提升網絡的容納量；把接點數設置在8個范圍內更加適應當今的環網中的節點數的現狀。運用拆環的方法來提高環路的容量大小來解決接入節點相對多的環路。由于業務發展不斷增大的需要，通過提升環網的容量實現升級。2.2.4設備依據考慮的著重因素進行設備優化，主要從以下幾個方面考慮：①根據自身發展需要的網絡規劃和商務談判等情況，優化方案實施的難點是搬遷替換設備過程和調整網絡結構應標準規范，現今MSTP設備的優選處理能力弱于SDH光傳輸網設備，而且要以保證網絡的正常運行為基礎對網絡結構進行調整。②對廠家設備環境進行優化。根據優化網層面的分布對廠家設備環境進行優化。而且在實際優化的過程中，要對電源、光纖、機房等條件進行充分地考慮，運營商在準備的階段應做好與設計院等各方意見的協調工作。不能局限在一個廠家的設備，要做出詳細的方案，但也不宜做出過多的電路割接方案，盡可能地形成一個具有完善、穩定調整目標的網絡方案。
3結語
關鍵詞：鐵路基礎設施；監測；振動傳感器；數據采集
中圖分類號：TN919 文獻標識碼：A
0.引言
進入21世紀以來，我國鐵路建設發展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環境和價格上的優勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸的飛速發展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。
伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優勢，鐵路建設要不斷發展完善其各項功能，才能在越發激烈的市場競爭中取得優勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。
今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發展應用到。鐵路振動檢測系統的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發展及以人為本的發展要求，確保鐵路的優勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。
1.數據采集系統設計方案
如圖1所示，本論文用于鐵路基礎設施監測的振動傳感器數據采集系統主要由下位機系統和上位機節點兩個大的部分組成。系統設計方案的結構框圖下位機系統里包含了振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊和電源模塊五個單元。
振動傳感器把接收到的振動信號數字化，通過IIC數字傳輸方式，將數據發送給微處理器STM32F103ZET6。微處理器作為控制單元，用于接收振動傳感器數據并進行數據處理分析計算，通過RS-232串口通信，運用MAX3232電平轉換芯片及CH340 RS-232串口轉USB芯片，實現了XYZ三軸振動數值發送到上位機進行控制顯示。因為目前個人電腦上已很少有串口，所以我們使用RS-232串口轉USB口芯片CH340G，數據可以從USB口進入PC上位機。由于每一個節點的檢測范圍有限，使用多個這樣的節點共同檢測則可以擴大系統的監測范圍，提高系統的整體工作性能。整個鐵路振動檢測系統是由多個下位機節點互相協作共同完成系統功能的。
2.系統硬件設計
2.1 系統硬件設計思想
本論文的鐵路振動檢測系統是由振動傳感器數據采集模塊，IIC實時數據傳輸模塊，微處理器模塊以及RS-232有線通信模塊和電源模塊組成。
振動傳感器數據采集模塊對鐵路振動的振動數據信號進行實時采集，將采集到的數據數字化，并通過IIC實時數據傳輸方式與單片機處理器通信，接著單片機處理器模塊將采集的數據進行數據處理分析，通過有線通信模塊上傳到上位機進行實時顯示及存儲，為鐵路振動故障的判斷提供合理依據。
微處理器中有數據處理分析算法的設計，完成對采集到的實時振動信號進行數據處理分析，判斷當前得到的振動數據是否在鐵路設備所能產生的振動范圍之內并對數據進行干擾點剔除，去直流及多項式趨勢項和平滑處理，計算出與自然坐標系夾角的角度，使整個鐵路振動檢測系統的性能與數據準確性得到大幅度提高，很大程度上降低了系統的錯誤上報率。
2.2 系統介紹
如圖2所示，系y硬件部分可以分為五個部分：振動傳感器數據采集模塊、IIC實時數據傳輸模塊、微處理器模塊、RS-232有線通信模塊和電源模塊。
數據采集模塊：由單片機處理器模塊發出相應的控制指令配置振動傳感器的控制寄存器，內部控制寄存器來決定信號的采集速度、通信方式、數據輸出格式與帶寬，振動傳感器根據內部控制寄存器的值按要求采集振動信號。
實時數據傳輸模塊：振動傳感器采集的實時數據通過IIC傳輸方式，將數據發送給處理器，為之后的數據處理分析奠定了基礎。
微處理器模塊：主要工作是通過系統軟件控制數據采集模塊完成振動數據信號的采集，并對數據進行處理分析，然后控制RS-232有線通信模塊將處理完成的數據上傳至PC上位機進行顯示及存儲。該模塊是振動傳感器數據采集模塊和RS-232有線通信模塊進行聯系的核心部分。
RS-232有線通信模塊：將微處理器模塊處理完畢的數據，通過RS-232串口通信的方式傳遞給上位機，上位機會自動顯示及存儲數據，供振動故障的判斷使用。
電源模塊：通過該模塊，將5V外部直流電源轉換成系統所使用的3.3V電源。
結論
本論文設計了一套鐵路振動檢測系統，該系統采用下位機整體檢測模塊PC上位機整體控制數據流向，并對上傳的檢測數據進行顯示保存。從與傳統檢測方法的比較來看，它能夠更加高效、深入、細致的對鐵路振動信號進行檢測、處理分析及顯示存儲，并為鐵路振動故障的判斷提供可靠依據。
參考文獻
[1]馮曉芳.中國高速鐵路的發展與展望[J].科技資訊，2009（1）：129-130.
[2]段合朋.鐵道車輛振動特性及平穩性研究[D].成都：西南交通大學，2010.
[3]柴東明.鐵路實用微型振動測試儀研究[J].設備管理與維修，1994（11）：18-21.
[4] Testing and Approval of Railway Vehicles from the Point of View of their Dynamic Behavior-Safety-Track Fatigue-Ride Quality（2ed edn）. （Pairs：UIC）UIC Code 518， 2003， 2.
VxWorks操作系統以高實時性和穩定性在現階段被廣泛地應用于通信和軍事領域，但是由于界面開發的復雜性，開發人員一般通過上位機軟件來進行設備的配置和系統狀態的獲取。本文通過GoAhead WebServer的VxWorks嵌入，使用戶通過網頁與設備進行友好交互。
【關鍵詞】VxWorks GoAhead WebServer 嵌入式
有線通信設備是用于遠距離傳輸的通信設備，不具有人機交互界面。實現有線通信設備的配置只能通過pc進行。傳統配置方法是采用基于pc的上位機軟件通過網口或者串口來進行。此方法雖然能滿足配置需求，但是存在開發、調試周期長，不便于用戶安裝等不足。針對MPC860以及VxWorks操作系統的特點，在系統中嵌入GoAhead WebServer，可以在web瀏覽器中實現有線通信設備參數配置以及設備狀態的獲取。
1 問題的提出及分析
有線通信設備處理器采用飛思卡爾出品的MPC860。MPC860采用雙核結構，由控制模塊和通信處理模塊組成。MPC860同時帶有多個串行通信控制器、以太網控制器，支持多種通信協議，故主要用于通信領域。操作系統采用VxWorks。該系統是美國風河公司出品的嵌入式硬實時操作系統。該系統因為具有高實時性，高性能，內核容易裁剪被應用在通信、軍事、航空、航天等對實時性要求特別高的的行業中。
現階段流行的WebServer軟件主要有：BOA，Thttpd，MIni_httpd， GoAhead，httpd等，但是可以滿足要求且便于開發只有GoAhead是最佳的選擇。
GoAhead具有以下主要特點：
（1）支持多種嵌入式操作系統；
（2）支持ASP及JavaScript；
（3） 支持標準的CGI以及GoForm；
（4）反應迅速，最快請求處理速度可超過65p/s；
（5） 支持SSL及用戶管理。
Asp，CGI是GoAhead提供的人機交互的兩種方法。它們本質上是在設備端與系統內的某個C函數綁定在一起。Asp主要用來生成顯示在web頁面中的動態數據，CGI則用來處理響應用戶輸入來更新系統設置參數或者執行用戶設置的指令。開發者在GoAhead一般使用GoForms來處理web頁面中表單提供的內容。GoForm與傳統的CGI方法不盡相同。GoForm不是為每個web連接都創建一個新的進程，而是通過與GoAhead服務器共享地址空間直接訪問請求上下文。GoForm可以自動解析和訪問用戶傳遞的數據。
GoAhead內核支持使用SSL進行數據加密和認證，支持摘要認證機制。同時用戶管理功能允許不同的用戶具有不同級別的訪問權限。
2 GoAhead的VxWorks嵌入過程
GoAhead支持多種操作系統，因此基于VxWorks的應用也比較簡單。我們可以在tornado 底下建一個GoAhead的庫文件便于我們的鏈接調用。首先要建一個download類型的工程，選擇工程管理目錄下Builds選項卡，右鍵選擇Buid模式中的properties，在rules選項里選輸出格式archive，這樣就可以生成需要的庫文件。我們接下來在工程目錄下添加從官方下載的GoAhead源文件：asp.c、websuemf.c 等。此外我們還要編寫main.c文件為用戶提供使用接口。我們還需在系統宏定義選項卡里加上對GoAhead系統定義。具體內容為：
-D WEBS -D UEMF -D VXWORKS -D OS="VXWORKS" -D USER_MANAGEMENT_SUPPORT -D DIGEST_ACCESS_SUPPORT。編譯、鏈接，default文件夾下會出現生成的*.a的庫文件。設備使用的VxWorks工程中加載此庫文件，即可將GoAhead模塊編譯進映像。最后在主函數中通過taskSpawn 初始化GoAhead任務的主函數websvxmain即可實現WebServer隨設備啟動。
3 Web網頁設計
3.1 系統狀態顯示
GoAhead支持ASP動態網頁。內容可以采用嵌入式JavaScript來進行設計。如果在創建動態網頁的過程中要生成動態頁面，首先要生成擴展名為asp的web文件，此文件是顯示系統動態信息的主文件；然后在此文件中需要嵌入應用函數aa（）的地方使用（假定aa（）函數是web文件中顯示系統動態信息）；再把aa（）函數注冊到main.c文件中的initWebs（）函數中：websAspDefine（T（"aa"）， bb）（假定bb（）函數是我們VxWorks系統內部的函數，同樣用于動態顯示系統信息）。在執行web文件過程中，當出現aa（）時系統就會調用bb（）來生成新的顯示信息反饋到頁面中。必須注意bb（）函數的格式：int bb（int ejid， webs_t wp， int argc， chart_t **argv）； ejid參數作為JavaScript解釋器句柄，用來調用JavaScript相關函數。wp參數作為瀏覽器連接的句柄，用來調用GoAhead服務器函數，前面這兩個參數不能改動。argc和argv包含傳遞給asp過程的實參個數和內容。
3.2 配置系統參數
GoAhead使用GoForm來進行用戶配置信息的傳遞。在使用時需要在web文件中加上表單： 其中cc為GoAhead的注冊函數。當用戶提交form時會自動調用cc對應的系統函數并將用戶的配置參數傳遞進函數，來達到交互的目的。
4 加載web文件到VxWorks系統
為了能夠使用戶直接在web瀏覽器中進行系統狀態的讀取和系統參數的配置，在使用之前應將先前制作的web文件加載到系統。我們可以采用以下兩種方式實現：
4.1 將文件拷貝到文件系統
VxWorks支持tffs文件系統，我們可以在文件系統中建立一個web文件的專屬文件夾。通過ftp工具將我們設計的web文件system.asp下載進（"/tffs0/web"）。設置文件的根目錄#define ROOT_DIR T（"/tffs0/webs"），設置缺省主頁websSetDefaultPage （T（"system.asp"））；通過web瀏覽器鍵入 http：// 192.168. 200. 36 就可以訪問到system.asp 文件（設定有線通信設備默認地址為192.168.200.36）。
通過此種方式可以實時地將web下載進文件系統并進行訪問，適用于調試及生產階段。
4.2 生成rom網頁
GoAhead支持Rom網頁設計，并且專門為用戶的web文件壓縮進數組寫了一個文件合并程序。我們要先進入源代碼文件夾WIN下編譯webcomp.dsp生成webcomp.exe；然后將所用到的web文件和生成的webcomp.exe文件放到同一文件夾下；制作filelist.txt文件，將用戶所用到的網頁文件名以文本方式羅列如下：
System.asp
about.htm
Help.htm
每個文件擴展名只能以回車鍵結束。在windows系統中打開命令行，在其中輸入：webcomp.exe n filelist.txt > webrom.c 然后會生成所用到的web文件的固化數組文件webrom.c（n 為網頁文件的個數）；然后將源文件中的同名文件替換即可；再編譯WIN文件夾下的webs.dsp可以生成windows系統下使用的webserver。通過運行這個可執行文件來測試我們生成數組文件是否可用。測試完成后我們還要進行頭文件Header.h的修改來支持rom網頁，即加上#define WEBS_PAGE_ROM。在tornado下編譯即可得到所需要的VxWorks映像文件。此映像文件包含網頁內容，不需要文件系統的支持。下載到有線通信設備，同樣通過web瀏覽器鍵入 http：//192.168.200.36就可以訪問到system.asp 文件。
采用此種方法不必局限于文件系統的限制，而且所占空間遠遠小于使用文件系統，但是缺點是下載、編譯web文件麻煩，適用于生產階段以及沒有文件系統的設備。
參考文獻
[1]Rover2.GoAhead websever 移植小結[EB/OL].http：//.cn，2005-10.
[3]GoAhead Overview[DB/OL].http：///products/webserver/default.aspx.
[3]劉妮.基于VxWorks和嵌入式Web服務器的遠程實時控制的實現[D].天津大學，碩士學位論文，2006-12.
作者單位
關鍵詞：無線通信；起重作業；溝通
前言
目前，劉家峽水電廠廠房安裝間安裝有兩臺400噸橋式起重機，作用是承擔水輪發電機組各部件分解檢修及安裝間各種起重吊裝任務。其作業方式為現場指揮人員手勢及哨音發令，天車司機受令執行操作的方式。這種方式為單方向發令并執行的操作，并沒有反饋環節，造成指揮人員與天車司機相互間無法溝通。由于廠房安裝間環境復雜，而且指揮人員與天車司機相距直線甚至達到30米， 并且環境嘈雜，經常出現受令司機錯誤理解指揮人員指令，或者兩臺天車同時作業時兩組作業人員相互產生干擾的情況。隨著科學的進步，設備的更新，指揮人員與天車司機的及時溝通顯得尤為重要。
1 無線通信技術
無線通信，顧名思義就是利用無線電波（非線纜）來實現與設備位置無關的人機信息交互。在工作現場。一些環境下禁止、限制使用電纜或很難使用電纜，有線通信系統很難發揮作用，因為無線通信效地彌補了有線通信的不足。
2 無線通信技術在使用時的特點
2.1 無線通信的優點：
（1）無線通拓撲更適合工業網絡應用，支持點到點的連接以及廣播拓撲；
（2）不需要布線，省去施工的麻煩，保證通信安全性。
2.2 無線通信的缺點：
（1）由于工作環境為發電廠，所以內場電磁場非常強大，無線通信會受到干擾；
（2）作業現場并排擺放發電機勵磁系統控制柜，無線通信會干擾勵磁系統正常運行。
3 無線通信在起重作業中的應用
從前面的介紹不難發現，無線通信技術具有著非常明顯的優點及缺點。本文以現場實際生產情況為出發點，探討無線通信技術在兩臺橋式起重機人機系統的應用。如圖1所示。
3.1 現場總體控制
現場總指揮可以直接向兩臺天車指揮人員下達吊裝命令，以實現整個吊裝過程的總體控制，以及總體吊裝方案的實施。
3.2 單臺天車人機交互
天車指揮人員接到吊裝命令后，在具體作業過程中可以直接向天車司機下達明確指令。而天車司機自身或天車遇到問題時也可以反饋給天車指揮人員，從而有效的避免了單向信息流造成的不可控現象。而且由于天車指揮人員直接看到被吊裝設備的實際情況，如果被吊裝設備出現問題可以及時果斷的進行緊急停車操作，從而極大地降低了現場發生事故和誤操作的概率。
3.3 雙天車聯動系統
水輪發電機組分解過程中，分解起吊發電機轉子時需要雙天車聯動動作，而且發電機定轉子線棒之間間隙很小，此時兩臺天車聯動動作過程中的平衡性及同步性顯得尤為重要。而兩組天車操作組在正式起吊前的鋼絲繩預緊及尋找平衡點的工作最重要的溝通協作可以方便的實現。
4 無線通信在應用中缺點的克服
無線通信實際是電磁波來傳遞信息，所以在發電廠這個強磁場特殊環境中有自身的缺點。
從原理上出發，只要所在磁場與無線通信的電磁波不是同一個頻率就可以有效克服它在使用過程中的缺點。所以我們在采用無線通信時，可以使用無線信號數字加密、解密方式，這樣不僅無線通信自身不會受到感染，而且無線通信電磁波也不會影響發電機組的自動化原件工作。
結束語
隨著科學的進步，設備的更新，在多工種協同作業過程中對起重操作要求越來越嚴格的情況下，我們使用無線通信技術對整個作業過程“可控、在控”成為可能。并且它適用于各種工業環境，即使在極惡劣的情況下也能夠保證安全性和可靠性。無線通信在起重作業的發展空間十分巨大！
致謝
在本次論文寫作過程中，感謝各級領導予以的大力支持，同時感謝機械分場起重班各位同事為本文提供建議及信息反饋。
同時由于專業知識有限，誠懇地請各位領導對本論文多加批評指正，使我們及時完善論文的不足之處。
謹此致謝！
參 考 文 獻
[1] 紀越峰等.現代通信技術.北京郵電大學出版社，2002年3月
論文摘 要:消防通信規劃是城市消防規劃中的重要內容,本文論述了目前我國消防通信規劃的現狀及編制中存在的問題,詳細介紹了消防部隊信息通信體系建設的現狀和未來發展趨勢,分析了當前消防通信規劃編制和實施中的重點問題,為消防通信規劃編制工作提供參考建議。
1、前言
隨著我國應急救援體系的發展,消防部隊已逐步成為城市主要的應急救援力量,廣泛參與到自然災害、事故災難、社會安全事件等公共突發事件的應急救援處置中,并承擔了部分非緊急的社會救助任務。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障,是未來城市應急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統一的通信手段而造成的慘痛教訓凸現出城市消防通信規劃的重要性,所以在城市消防規劃編制過程中合理規劃和部署消防通信的建設和發展,在規劃方針的指導下逐步建立和完善城市消防通信體系,是消防部隊在執勤備戰和災害救助中全面發揮應急救援能力的根本保障。
2、消防通信規劃的現狀
消防通信規劃的編制主要由城市規劃設計單位和消防部門共同完成。由于城市建設和通信技術的高速發展,各地消防通信系統也在不斷的擴展和升級,消防通信建設所依據的《消防通信指揮系統設計規范》等規范文件的要求與目前的應用現狀相差較大,內容滯后且不全面,對規劃編制的指導意義不夠充分,一些通信指揮系統雖已達到火災報警、火警受理、滅火救援通信調度等應用的基本要求,實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規劃的專業性較強、技術要求高、涉及的領域廣泛繁多、基礎設施建設發展不均衡等方面的原因,使消防通信規劃的編制工作難以有效和深入開展,造成部分城市消防通信規劃的內容空泛、缺乏深度、可操作性較差,不能切實有效的指導城市消防通信建設和發展。此外我國的應急管理體系建設起步較晚,部分消防通信規劃內容僅片面集中于火災事故方面,缺乏城市應急救援總體發展的綜合考慮,造成消防通信建設與城市應急救援體系建設脫節。
3、消防通信建設現狀
消防部隊的信息通信建設按照公安部消防局信息化建設的總體規劃部署和具體要求展開,實施主要依靠當地政府財政撥款、當地公安部門和電信部門的通信網絡建設以及消防部隊自身的信息化裝備建設來完成,目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎通信網、消防通信指揮中心、消防綜合業務信息系統等幾個消防規劃中涉及的重點方面具體展開論述。
3.1 基礎通信網絡
基礎通信網絡是消防通信和城市應急通信的基礎設施,網絡的建設直接決定了消防部隊的信息應用能力,所以基礎通信網絡的發展是消防通信規劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網、公眾電信網、無線超短波通信網、衛星通信網等多種通信網絡傳輸語音、圖像和數據,形成了一套較為完整的消防通信網絡體系,以下歸納為計算機通信網、有線通信網、無線通信網、衛星通信和短波通信網等幾部分介紹。
3.1.1 計算機通信網
目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網為基礎的計算機通信網,這一網絡是消防部隊數據通信的基礎網絡,承擔滅火救援指揮調度、消防綜合信息管理等大部分信息系統的數據傳遞,并可實現ip語音電話和視頻傳輸等多媒體應用。為保證調度指揮等重要信息的可靠傳遞,部分節點間還建立了指揮調度專線和備份網路。在消防通信規劃中應按照當地公安信息網和消防部隊自身信息通信的建設情況以及各級消防部隊的信息通信需求,合理規劃消防計算機通信網,確保網絡的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網
有線通信網包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調度專線、辦公市話網和公安專線網等通信網絡,是城市各級消防隊站獲知災害事故發生和傳遞調度指揮命令的基礎信息通信網絡。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網的報警和城市消防遠程監控系統的火警信號及相關信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數據專線。指揮調度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關聯動單位的通信專線。辦公市話網和公安專線網是消防部隊內部各級部門之間和與公安機關之間通信的辦公電話網。有線通信網是傳統的消防通信基礎網絡,目前各城市基本完成了消防有線通信網的建設,在消防通信規劃中應以未來網絡容量和性能的改進及發展等內容為主,確保消防有線通信網的完備可靠,保證消防部隊對災害事故快速響應和出動調集命令的有效傳達。
3.1.3 無線通信網
無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災害現場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現場通信的350mhz超短波無線常規通信設備,并利用轉信臺擴展網絡覆蓋的范圍。大部分城市還依托當地公安無線集群通信系統建立了消防集群通信網,北京、上海等地還建設了具備網絡容量大、通話質量高、應用功能多等特點的數字集群通信網。消防部隊以超短波無線通信為基礎構成了由城市消防通信指揮網、現場指揮網和滅火救援戰斗網組成的三級無線通信網絡,并且利用gprs、cdma、3g等公眾移動通信技術以及超短波、微波數傳設備等多種手段建立無線數據通信網,用于傳輸滅火救援現場的圖像和數據信息。此外公眾移動電話網也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規劃城市消防無線通信網,構建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰斗力有效發揮的根本保證。
3.1.4 衛星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災害救援或野外應急救援中,依賴中繼站的常規無線通信網往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環境影響等方面的局限,不能滿足消防部隊信息通信的需要,此時衛星通信和短波通信等應急通信方式成為救援現場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛星通信體系做出總體的規劃和部署,并推進消防衛星通信網的建設,一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛星通信設備、便攜衛星站、短波電臺等應急通信裝備,在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災害救助和部分大型跨區滅火應急救援中顯現出極強的應急通信保障能力。消防衛星通信和短波通信是應急通信體系中的重要部分,是城市有效抵御極端災害的基礎保障設施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰指揮的中樞,具有受理報警、滅火救援指揮調度、信息情報支持等功能,負責火災及其它災害事故的接處警受理和消防救援力量的調度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求,目前我國大部分地級以上城市均已設置了包括治安、交通、消防在內的接處警指揮中心,建立了統一的集中受理和多部門聯動的接處警平臺,一些城市還進一步將醫療救護、安全生產等應急救援相關的領域納入其中,并形成城市綜合應急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術和gis技術確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監控救援力量的行動狀態、通過圖像監控系統獲取災害發生區域的現場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規劃中應針對本地的實際情況,綜合考慮未來城市應急救援體系的發展,確定消防通信指揮中心的建設發展方案。
移動消防通信指揮中心是設置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關功能的移動指揮平臺,通常包括調度指揮臺、輔助決策信息系統、多種無線通信系統、火場圖像系統、視頻會議系統、現場廣播、供電及照明等其他輔助設備,是眾多救援力量參與的復雜災害事故處置現場中通信指揮的關鍵因素。按照城市規模和應急救援體系的建設情況,配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規劃中的重要問題。
3.3 消防綜合業務信息系統
消防綜合業務信息系統是包括了滅火救援指揮、消防監督管理、部隊管理和消防公眾服務等多種應用功能的信息系統集成,是消防通信中應用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設總體規劃和部署,各級消防部隊將逐步推廣和應用包括消防基礎數據平臺、消防公共服務平臺及各消防綜合業務信息系統等部分的一體化業務平臺。目前各地統一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步開展了消防監督管理、部隊管理和公眾服務等信息系統的推廣和應用,而對于消防基礎信息平臺、滅火救援指揮系統等面向滅火救援指揮和管理的信息系統,因受到基礎信息數據庫和通信基礎設施建設情況的局限,各地的應用程度差異較大。在消防通信規劃中,應將建立和完善城市地理信息、火災風險信息、危險源信息、水、電、生產、醫療救護信息等內容的城市應急救援基礎信息數據庫,以及按照城市應急救援的具體需求開展消防指揮調度系統、消防指揮決策系統、重大危險源評估系統、模擬演練等系統的應用納入到消防通信規劃中重點建設。
4、未來發展趨勢
隨著信息通信技術的高速發展,眾多高性能的通信技術將逐步應用于消防通信領域中,不斷推進消防通信的發展。目前第四代移動通信技術已進入實驗性應用階段,在不久的將來勢必將成為消防通信體系中高質量傳輸數據信息的重要手段。信息通信硬件設備的發展,使信息通信裝備的通信性能和移動性能不斷提升,設備成本將更加低廉,未來隨著多媒體單兵信息裝備的深入應用,使災害救援現場各級指戰員具備強大的信息通信能力,數字集群通信、衛星通信、微波數據通信等通信設備也將廣泛裝備到各級消防部隊中,逐步成為普遍配備的常規通信手段。隨著城市災害聯網監控系統的建設,消防通信指揮中心可以智能感知火災等災害事故的發生并及時獲取相關災情信息,極大的提高消防部隊對災害事故響應能力。此外物聯網、遙感技術、傳感器技術、ad hoc網絡等應用于消防領域,可以即時、全面、深入的獲得滅火和應急救援現場的災情狀況和救援實力狀況,實現天空地一體的消防通信體系和數字化指揮調度體系。在消防通信規劃中,應結合未來通信新技術的發展,合理規劃和部署城市消防通信建設。
5、問題和建議
消防通信的發展應與城市應急救援體系各方面的發展情況及相關領域的具體情況協調統一。由于通信技術的發展速度較高,消防通信規劃編制中應準確預見未來城市消防通信的需求,在首先確立適合消防通信發展總體框架基礎上靈活的選擇兼容性好、生命力強并具備開放和統一標準的技術和設備,有效避免重復建設,并盡量降低系統升級換代和改造的成本。發展中還應重視基礎通信設施建設,切忌盲目追求新技術和熱點技術。可靠度和抗災能力是消防通信系統中不能忽視的問題,應充分考慮應急狀況下缺乏電源供給、設備損壞、大量用戶占用等特殊情況的系統運行,合理劃分系統中緊急與非緊急應用的分工、采取冗余和備份設計、增設應急狀態的專用模式等手段提高系統可靠程度和對災害的抗擊能力。此外消防通信系統設計中還應充分考慮到互聯網、公安網、公眾話務網、政務網等多個獨立通信網絡中各種系統間數據的融通,設計中應盡量將系統各具體應用建立在統一的平臺和網絡中,并采用一些安全穩妥的連接手段,共享和交換各網絡間的信息數據。
參考文獻
[1] gb50313.防通信指揮系統設計規范[s].
張昊.論重特大災害消防應急通信技術[j].消防科學與技術,2011,30(2):132-136
莫曉漪.現代城市消防規劃的若干問題[j].廣西民族大學學報,2007,(8):117-121.
[論文摘要] 本文比較詳細地介紹了二灘公司一個在建和一個在運行的水電站通信組網方式，并對各水電站到該公司電站運行集控中心的通信方式進行了構想，也對建立通信網管網的必要性進行了簡單的介紹，同時對水電站通信組網方式的合理性及經濟性進行了一定的探討
1.引言
我國的（大型）水電站一般都地處高山峽谷，河床狹窄，兩岸山體地勢陡峭。自然地理條件十分惡劣。而根據地形條件和樞紐布置需要，地下廠房引水發電系統設在山體內，主廠房及相應的機電設備基本布置在地下洞室內。而根據工程需要，交通及相關隧道和洞室里程數在數十公里到一百多公里。不管是是建設期還是在運行期，水電站對通信的需求大且重要。而且水電站的站址一般都遠離通信發達的地市級城市，建站前的通信并極不發達，甚至是通信的盲區。這就要求通信網在建設時應根據現場的實際需求組建良好網絡架構，在保證通信暢通的前提下，節約投資，同時又能兼顧電站運行時的大部分通信，而在電站運行前，只需建設部分生產通信即可。下面就二灘水電開發公司在建的錦屏水電站和在運行的二灘電站的通信組網方式進行介紹，探討水電站通信組網方式的合理性，希望能為水電站的建設和運行的通信組網方式提供相關借鑒。
2.水電站建設期通信組網方式
這部分主要介紹是錦屏水電站通信組網方式。
2.1合理引進社會通信資源組建從施工區到通信相對發達的區域中心城市的干線傳輸網并建設場內無線通信網絡和有線通信網絡
錦屏電站地處四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內，施工場地分散，施工前期距西昌市公路里程約200km，在建站前交通極不發達，周圍無可利用的公網通信，建設者們根據這一條件，與涼山州所有社會通信資源提供者（電信公網運營商）進行了洽談，很多電信公網運營商因前期施工艱難、運行時維護困難、投資巨大且回收無把握而退卻，只有兩家（一家從事無線通信，一家從事有線通信）愿意，并與業主方簽訂了相關合作協議。兩家基本上各司其職、互不干涉，不產生不良競爭，工作的重心基本上只需放在網絡的運行維護上，對提高網絡的質量、保證通信暢通有很大的好處。
有線通信網絡是負責傳統的PSTN和IP網絡系統，能解決固定語音通信、傳真和因特網等的需求，主要滿足各露天營區人員聚居的地方。
而無線通信，主要是移動通信。隨著現代人對手機的依賴性越來越大，加之施工現場場地分散，對外專用交通公路的里程很長，且公路也沒有移動信號覆蓋，故在施工區域和對外專用交通公路移動信號的覆蓋方案基本是這樣的：在露天區域，采用的是宏小區基站，采用定向天線或全向天線，這樣移動信號覆蓋的區域相對比較廣，對有山峰阻擋部分山溝無移動信號的作業區，可采取在山峰合適的地方加裝同頻或移頻轉發附近基站信號的裝置，滿足生產現場的需要；在主要交通隧道和主要洞室，則采用一體化基站或直放站，采用定向天線，基站方式一般能覆蓋5公里，直放站能覆蓋1公里多一點，這要根據現場的實際情況決定；而對于正在開挖的重要洞室，因作業現場環境特別惡劣，可能會有強巖爆、塌方、地面涌水等安全隱患存在，因而在掌子面作業現場，保障通信暢通顯得尤為重要，需要覆蓋，而在該洞室的其它段，因對通信的需求不是很強烈，為節約投資，可以不考慮覆蓋，這就可以采用根據作業面的改變而搬移直放站或一體化基站的辦法來解決作業現場對通信的需求。
2.2 依托高等級電壓輸電線路的OPGW（地線復合光纜）建設干線傳輸線路
這種輸電線路主要是110KV電力線路，指的是從地市級電網的某個變電站到施工區域的某個變電站，在電站建設期，為施工現場提供電源，而在電站運行期，是需要作為電站的備用電源而永久留下來的，這趟線路是需要業主投資，業主可以與地市電業局共用OPGW的纖芯，OPGW這種光纜可靠性和安全性都很高，故障率極低，基本不需維護。錦屏工地對外OPGW光纜從建成到現在還沒出現過中斷的問題。考慮地市級電網通信需求和業主自己通信的需求，一般建議使用16芯的OPGW。其中業主使用的部分，在滿足自己需要的前提下，可以考慮提供給進入施工區電信公網運營商作為備用路由。這是因為從通信相對發達的地方到電站施工現場，這些區域經常發生泥石流、塌方、飛石等，往往這些事故發生時，運營商通信光纜經常被砸斷，并且一般是幾處同時被砸斷，經常造成施工現場與外部通信中斷，少則幾小時，多則幾天才能搶通。如果業主能將自己的這部分光纜提供幾芯給電信運營商（包括以后電站運行時），作為施工現場到外面匯接局的備用路由，通信暢通的保障率將為大大提高。
2.3依托場內施工電網合理建設自有的場內臨永結合通信網
水電站建在高山峽谷中，施工場地特別分散，錦屏電站尤其如此，場內散布了14個變電站或開關站為施工提供相關電源，而且還有不下10處散集的施工人員居住處，因分布分散，部分是電信運行商不愿意進行有線通信覆蓋的，因為投資大且沒有什么收益，而這些點的大部分點，如一些變電站，是在電站運行期還需留下來繼續使用的，因而通信問題是需要永久解決的，因此，在連接各變電站的電力線路上架設OPGW光纜或ADSS光纜，組建自有的場內臨永結合通信網是十分必要的，這不但能給自用工程施工工業電視監控系統、大壩施工監視系統等提供通信網絡，也能給電信運行商提供通信備用通道，能很好地解決場內內部通信的需求。 2.4 應急通信的建設
這主要指的是衛星通信，相對前面而言，這部分通信網的就不用建設了，只需購買不同的衛星終端，數量足夠即可。這在工程前期特別重要，因為那時前面的所述的通信網絡基本還沒建成，對外溝通就指靠它們了，當然在前面那些網絡建成之后也能備不時之需。
3.水電站運行時的通信組網方式
3.1二灘水電站的通信組網方式介紹
二灘水電站的通信組網方式主要有如下三種：
3.1.1與四川省調之間的直接連接。這部分由二（灘）—自(貢)—成（都）微波和川西南OPGW光纖環網（屬四川電網）組成。因為現在的通信網絡都趨向于光纖網，故二—自—成微波鏈路基本不傳輸重要的電力數據業務。二灘電站是作為川西南OPGW光纖環網的一個網元，所以，四川省調所需的二灘水電站的所有運行相關的數據信息是通過這個主用通道來傳輸的。當然二灘水電站與四川省調之間的調度、行政電話是通過這兩個通道來連接的。
3.1.2通過電信公網到四川省調。因為，目前電信行業幾乎所有的干線鏈路都是由光纖環網組成。這部分鏈路主要是租用2M電路專用通道（二灘—四川省調）作為電力運行相關數據信息傳輸的備用通道。
這兩個通道相互備用，能很好地保障電站電力相關運行數據信息準確、安全地傳輸到調度。
3.1.3通過攀枝花電信公網傳輸語音和網絡數據信息。
這個通道主要是滿足員工日常生活和工作中對語音和網絡信息的需求。
4.各電站到二灘公司集控中心通信組網方式的構想
目前，二灘公司集控中心還在籌建中，因為，到時該集控中心要集中監視和控制二灘公司所有電站機組的運行狀態等，故電站到集控中心的通信（主要解決電力生產的數據傳輸）是很重要的，通過對3的介紹，相信大家也知道了怎么解決，那就是向四川電網專用通信網及電信公網分別租用相應2M電路，組成相互熱備用通道，滿足電力生產需要。
5.建立通信網管網
通信網管網能很好地監控到通信設施及設備的運行狀態，對及時發現通信設施及設備的故障和減少通信中斷時間是很好的手段。特別是在電站建設期，施工環境灰塵大、施工車輛時常撞斷通信光纜及撞壞通信設備、時有發生的施工正常非正常停電等，這些都市導致通信局部中斷的因素，當然這些主要是指運用商的通信網絡。因而不管是在運營商的通信網絡還是在業主的通信網絡，不管是在干線還是在支線通信網絡，建立通信網管網，監控通信設施及設備的運行狀態，及時發現通信設施及設備的故障，減少通信中斷時間，這是保障通信暢通是十分必要的。
6.結語
雅礱江的水電站工程項目是我國西電東送的骨干電源之一，加之這些水電站基本地處偏僻，自然條件惡劣，為提高雅礱江流域水電站的施工管理水平和保證電站發電及防汛的安全穩定運行，電站與電網調度及本公司集控中心等的通信暢通就尤為重要，錦屏電站施工通信網完全組建完之后，錦屏電站施工現場與外界的通信就沒有中斷過，而二灘電站與四川省調的各種通信也沒有出現中斷的現象。因此，在雅礱江的水電站建設期以電信運營商通信網為主，以業主建設通信網為輔，并相互提供網絡支持，而在電站運行期，通過租用電網專用通信網和電信公網的2M電路來解決電站到集控中心通信，這種通信網絡組網方式是合理的，也是經濟的，對保障通信暢通提供了強力的支持。
參考文獻
（四川省核工業地質調查院，四川 成都 610061）
【摘 要】核事故應急的主要任務是控制、減輕、消除核事故可能的傷害與破壞，保護公共安全。一旦核輻射事故發生，救援人員應立即趕赴現場進行勘察，并將現場情況反饋到監測指揮中心，使指揮中心及時了解情況做出快速反應。本文介紹了一種無線遠程控制的機械履帶車與監控中心軟件系統配合的核事故應急處理方案，可有效避免現場情況不明對救援人員造成的傷害，以及提高核事故處置工作效率。
關鍵詞 核事故應急；機械履帶車；調度指揮
0 引言
核事故主要是指那些有可能對廣大公眾造成異常照射的超臨界事故或（和）放射性物質嚴重泄露事故。一旦核輻射事故發生，救援人員應攜帶核應急監測終端，立即趕赴現場進行勘察，將現場采集并處理后的數據傳輸到監測指揮中心，使指揮中心及時了解情況做出快速反應，以應對緊急情況，將損失減到最小。但是，傳統測量或監測需要人員對儀器實時看護，這樣不可避免地會造成對人員的輻射，對身體健康有很大的危害。
1 技術方案
核事故后釋放到環境中的放射性物質阻隔了事故處置與救援人員的正常進入，因此在對未知放射性強度的事故現場進行處置前，了解現場的真實情況十分必要。本文設計了移動式的核輻射環境實時監測設備，實現對事故現場的核輻射程度、環境狀況的實時監測與現場視頻的監控，指揮人員可在遠程查看，全程指揮救援行動的開展。整個系統框架如圖1所示。
圖1 系統結構
1.1 遠程測控終端設計
遠程測控終端采用小型數控車形式，主要對現場的核輻射指標（γ輻射劑量率、總α、總β）、環境指標（溫度、濕度、VOC、氣壓）和語音視頻進行數據的采集，為整個系統提供數據支持。
①前端的各種探測器與傳感器，可將環境中的相應信息量化為標準數值，包括有γ輻射探測器、α探測器、β探測器、溫濕傳感器、VOC傳感器、氣壓傳感器。
②處理控制模塊，模塊對各個探測器與傳感器有控制功能，同時響應用戶的各種指令，完成指令的執行，模塊包括處理器、存儲器、算法和協議、系統電源管理等部分，是整個設備的中樞。處理控制模塊的功能是實現系統中各設備的調度使用和數據的處理。系統中采用的處理器為Atmel公司推出的MEGA16處理器，處理器負責對各探測器輸出信號的采集、無線遙控履帶車的控制、系統電源的管理等功能。
③設備正常工作需要的其它模塊，主要包括通信模塊和供電模塊。通信模塊包括履帶車無線遙控通信、無線音視頻采集通信與本地有線通信。無線遙控通信實現與現場外的調度指揮中心之間的數據無線交互，包括現場數據信息的傳送、中心指令的接收。無線音視頻采集通信部分采用1.2GHz微波實現將攝像頭和拾音器采集到的音視頻無線傳送到控制中心PC機進行播放。本地有線通信主要為滿足本地存儲需要，直接存儲各種重要信息到處理器內部EEPROM中。
1.2 指揮控制中心遠程測控信息系統
指揮控制中心的遠程測控信息系統采用B/S模式進行設計。系統在IIS上提供Web服務，空間數據采用百度地圖API完成連接，現場采集信息與系統運行數據采用ADO.NET連接。用戶在任何能接入系統的計算機中的瀏覽器中進行登錄，即可使用系統提供的所有功能。
系統采用RIA（富互聯網應用）技術在瀏覽器端提供高交互性的較流暢的圖形豐富美觀的應用。系統主要的功能包括核輻射指標展示、環境指標展示、在線視頻、在線音頻、救援隊伍跟蹤等。指標展示擬采用曲線圖與數據表格圖文結合方式，圖形和數據采用后臺靜默方式自動更新。系統數據顯示界面如圖2所示（采用的模擬數據）。
圖2 數據曲線實時顯示
2 結語
本文中硬件系統采用具有高穩定性的AVR處理器MEGA16，具有運行穩定，擴展功能強大等特點。音視頻采集采用1.2GHz微波傳輸方式，具有圖像清晰，傳輸距離遠，不受第三方運營商限制等諸多特點。另外，履帶車以無刷直流電機驅動，其供電電源獨立，不影響測量部分電源系統。配套的遠程測控信息系統采用靜態實時刷新技術，實現了數據與視頻的實時監測，可有效應用于核事故應急處置與救援行動中。
參考文獻
［1］蔣維華,張憲民.核事故應急輻射監測系統設計[J].計算機應用研究,2005(4):180-182.
［2］中國會議.第十五屆全國核電子學與核探測技術學術年會論文集[C].貴陽,2010.
［3］劉振景.輻射場數據采集及無線傳輸處理[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學,2009.
關鍵詞：無線溫度測量系統溫度計量環境監測應用
在眾多的物理量中，溫度應用是最為常見的，在科學實驗、醫療衛生、培育種苗、工業生產等各行各業中，都有溫度監控的應用，在產品質量、工藝流程的保障等方面，溫度監測起到了極為重要的作用。對比傳統的有線通信而言，如下的優勢是無線通信技術所具備的：首先，以電磁波作為傳輸介質，光纖以及電纜不需要被架設起來，使得傳統運輸中固定的周期長、高成本等問題得以避免；其次，是有線通信構成的單片機多機通信系統，總線上掛接的收發器的數量受接地址編碼，收發器的數量不受限制；第三，成本、功耗都比較低、體積小、電路簡單等優勢。同時在無線通信系統中，其還采用了多字節的方式。在無線遙控系統、工業數據采集系統等方面，極為適用[1]。伴隨著物聯網、電子信息技術的快速發展，出現了許多無線溫度測量系統，它們具備了許多完善的功能，同時使用上也極為便捷。同時在PC機上，它們還能夠進行保存、顯示、統計等操作，甚至還可以實現遠程控制以及警報功能。布線成本由此得以減少，同時有限傳感器存在的一些問題也得以解決。
1 無線射頻溫度測量系統的組成[2]
結合功能來對無線射頻溫度測量系統進行劃分，主要可以劃分為如下兩大部分：首先是無線測控終端，具體包括了如下模塊：溫度采集、處理以及發送模塊，另外部分設備為具備程序運行功能的，如數據的接受、處理模塊、PC機以及串口通訊模塊等。兩大部分的聯系主要結合無線數據通訊來實現，可以實現數據的實時存儲、接收，還可以實現綜合分析、計算。以射頻技術為基礎的此套系統，具備了如下的工作過程：無線數據采集方面，對環境溫度的采集，交由數字溫度傳感器來實現，并向數據處理部分直接傳送；數據處理，數字信號被接收之后，會向對應值轉換。隨后結合特定的協議格式，來打包數據，向無線收發模塊發送緩沖區寫入，在天線的幫助下，經由無線收發模塊來傳輸數據，無線主機方面，接收數據仍然由無線收發模塊來實現，數據由處理模塊處理，再結合串口，向PC機傳輸；此外，無線收發模塊中的數據，數據處理模塊還將對數據進行處理，結合相應的協議格式，來解析數據，結合獲取到的指令值開展相應的處理，進而實現控制采集端的目標。
這一系統具備的功能如下：（1）以移動設備為基礎，可以實現現場的檢測、分析；（2）對檢測信號的傳輸為無線形式，檢測終端可以同時、多個連接；（3）移動設備、探頭等之間的連接形式為無線，檢測人員可以不必身處現場，盡量避免因為自身的呼吸、活動，而影響測試結果，另外對于這部分人員的人身安全也可以得到保證。
2 無線射頻溫度測量系統的特殊應用
國內中國安防提供了SmartNodeWTS01無線溫度傳感器，測溫范圍：-50～+150℃，主要應用于環境監測、溫度采集以及食品、醫藥行業溫度監測等；上海搜博實業有限公司SLWT1-1系列ZIGBEE無線溫度傳感器，測溫范圍：-25～+125℃，實現低成本溫度狀態在線監測方案的實用型無線組網傳感器模塊，可廣泛應用于實時溫度數據采集監測的各種場合。
本文具體進行如下歸納，不論是在房間、醫院，或是在實驗室、倉庫，亦或是運輸進程中，無線測溫儀都可用來對溫濕度進行監控。接下來將具體討論，起在日常監測中，還能夠解決哪些有線傳感器解決不了的問題，比如說下列較為特殊的環境試驗設備。
（1）高壓密封。比如說壓力蒸汽滅菌器，如果檢測工具為有線傳感器，一旦溫度上升，會出現極為嚴重的漏氣問題，導致壓力無法達到目標，在面對滅菌設備時，也無法實現法蘭密封。
（2）真空設備。比如說熱壓真空罐等，因為使用這部分設備時，都必須要對真空進行抽取，而使用有線傳感器時，無法達到真空度要求。
（3）低溫設備、大空間。比如說大養護池等。如果使用的傳感器是有線的，會導致較長的布線，這和普通溫度記錄采集儀的使用環境溫度范圍不符，如果長期處于異常環境中，會導致儀器不工作，另外儀器供電難等問題也時有發生。
（4）環境惡劣，如噪聲、粉塵污染較為嚴重時，普通設備、人員無法長期停留，要想解決這一問題，就必須要運用無線溫度測量儀。
（5）自動化設備，如帶式輸送機，不論是經濟效益，還是生產效率，都必須要以持續的運行為基礎，檢測過程中開展有線傳感器的布線工作并不現實。設備具有較好的密封性，且不存在測試孔，將對有線傳感器產生影響，所以無線傳感器開展測量將是最佳選擇。
3 無線射頻溫度測量系統的優勢與不足
在進行日常溫度校準時，布線是一項極為繁重的工作，如果布線時間較長，將會對穩定的環境產生影響，要想檢測溫度濕度等，在必須要在環境再次穩定后進行，工作效率受到影響，并且檢測進程中，傳感器受到破壞的紀律較高。上述諸多問題，如果能夠采用無線溫度測量儀，必將得以解決。在其他方面，這一設備也存在較為顯著的優勢：如存儲記錄、傳感器的一體化；距離不會對傳輸產生影響；電源方面因為使用了內置電池，所以不會存在限制；儀器設備如果可以由有線溫度測量儀去測量，那么必然也可以應用無線溫度測量儀；和上位機通訊時，具備了如下功能，能夠自動對數據進行采集、處理、判定結果等。
但仍然有一些問題存在：就當前的技術水平來說，其溫度記錄的范圍并不廣。要想具備較高的準確定、同時還要具備穩定的性能，就需要對一些價格昂貴的進口測量系統進行購買。內置電池雖然減少了電源方面的限制，但是生命有限，需要經常更換。紅外輻射等設備不可應用該測量設備，如果設備為微波加熱，同樣也不可應用，因為不易散熱的金屬外殼，會導致爆炸問題的出現。
4 結語
目前，無線溫度測量儀還存在一些不足，比較常見的溫度記錄范圍在-40℃～+135℃，高溫段的技術問題難以解決，需要進一步的研究探索，以便推廣使用。
參考文獻
[1]王代華，薛云朝，任立宗.無線遙控觸發系統研究[J].中北大學學報，2007（28）：171-177.
[2]李余慶，張華，劉繼忠.基于DS1820的無線溫度采集系統的設計[J].計算機信息，2009（26）：187-189.
[2]JJF1366-2012.溫度數據采集儀校準規范[S].
論文摘要:介紹變電站內存在的各種干擾和無線傳感器網絡使用的直接序列擴頻技術，并對無線傳感器網絡應用于變電站中這種高電磁干擾環境中可行性進行論證。
0引言
目前，變電站系統自動化正成為一種不可改變的趨勢，其監控和通信系統的重要性日益凸顯。變電站現有測控系統多采用有線通信方式，但是，有線通信的弊端是顯而易見的，例如傳輸線鋪設復雜、不易檢修和維護，長距離傳輸線易受電磁千擾的影響等等。而無線通信則具有運行可靠、安裝靈活。成本低廉等優點，尤其是在需要實時監控變電站信息的情況下，無線通信更是具有極大的優勢。
現有無線通信方式主要有IEEE802.11b/g、藍牙、ZigBee. GPRS/GSM等。而ZigBee技術更是以安全性高、響應時間快、占用系統資源低、成本低以及能耗低等諸多優點成為變電站實時監控系統中首選的無線通信技術。ZigBee技術是專門針對無線傳感器開發的，無線傳感器網絡在變電站中的應用研究尚處于起步階段，其研究重點主要放在配電網自動化以及溫度、電能在線監測方面，然而，變電站高強電磁環境對無線傳感器網絡通信的影響的研究還相對缺失。因此本文對變電站的干擾和無線傳感器網絡的調制技術進行研究，對無線傳感器網絡在變電站中的應用的可行性進行論證。
1變電站中的電盛千擾
變電站內部具有復雜的電磁環境，因此必須對各種典型的電磁干擾源進行詳細的分析。變電站存在的典型的電磁干擾源有:50Hz工頻電磁場;設備出口短路引起的脈沖磁場;電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;SF6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。其中工頻電磁場和脈沖磁場對無線信號基本不會產影響。
1. 1靜電放電和局部放電
兩個具有不同靜定電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現象就是靜電放電。當外加電壓在電氣設備中產生的場強，足以使絕緣區域發生放電，但在放電區域內未形成固定放電通道的這種放電現象，稱為局部放電。兩者都是小絕緣間隙、小能量放電的擊穿。
這兩種放電產生輻射干擾在幾百kHz以內，且能量低，衰減快，因此對無線通信不會造成影響。
1.2電暈放電和空氣擊穿放電
電力導線在高壓強電場作用下，可能對周圍空間產生游離放電的電暈。導線表面的機械損傷、污染微粒或者導線附近的水滴、灰塵等，都會引起導線表面曲率變化，從而使得點位梯度達到空氣介質的擊穿介質。因此，在電力系統的實際運行中電暈的產生幾乎是不可避免的。
由圖1可見電暈放電的輻射信號主要集中在78MHZ和180MHZ附近的兩個包絡內，并且最大信號強度僅為一40dBmW。
由圖2可知空氣間隙擊穿產生的電磁場帶寬較寬，主要集中在600MHZ以下，并且干擾信號的強度很小，即使在580:MHZ頻率附近也只有-35dBmW。
1.3開關操作干擾
變電站內斷路器、隔離開關等一次設備在投切操作或開關故障電流時，由于感性負載的存在，開關觸頭開斷時，產生的電弧的熄滅和重燃可能在母線或線路上引起含有多個頻率分量的衰減振蕩波，通過母線或設備間的連線將暫態電磁場的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈沖電磁場。設備操作干擾主要有SF6間隙擊穿和真空間隙擊穿所產生的輻射信號。
圖3. 4可知SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的干擾信號覆蓋頻段很寬，且在整個頻帶范圍內電磁信號的強度比較強，在2. 4GHz頻段，電磁信號的強度約為一40dBmW。
2無線傳感網網絡的擴頻技術
2.1 ZigBee協議
無線傳感器網絡應用的ZigBee協議的框架是建立在IEEE802. 15. 4標準之上，IEEE802. 15. 4定義}ZigBee的物理層和媒體訪問層。IEEE802. 15. 4定義了兩個物理層標準，分別是2. 4GHz物理層和868月I5MHz物理層。兩個物理層都基于直接序列擴頻(DSSS)技術，主要完成能量檢測、鏈路質量指示、信道選擇以及數據發送和接收等功能。無線傳感器網絡輸出2.4GHzISM頻段直接序列擴頻信號，輸出功率大于一17dBm，工作頻段2. 405^2. 480GHz 。
2. 2直接序列擴頻技術
擴頻是利用與信息無關的為隨機碼，通過調制的方法將己調制的頻譜寬度擴展到比原調制信號的帶寬寬得多的過程。常用的擴頻技術有調頻、混合擴頻和直接序列擴頻等。無線傳感器網絡采用直接序列擴頻技術。
直接序列擴頻系統就是用具有高碼率的偽隨機(PN)序列，在發送端擴展信號的頻譜，在接受端用相同的PN序列對信號進行解擴，還原出原始信號。
3變電站干擾對傳感器網絡的形晌
變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300MHz低頻部分、2. 4~2. 5GHz同頻帶寬。
1)電暈放電和空氣擊穿所產生的低頻干擾的頻帶離無線傳感器網絡的工作頻段2. 4GHz很遠，并且強度小于一40dBmW，可以通過低通濾波器進行處理，因此對無線傳感器網絡的無線通信基本沒有影響。
2) SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的電磁干擾在2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內也有較強的信號存在，在間隙擊穿電壓為I5KV左右時電磁強度達到一40dBmV。變電站現場的擊穿電壓可能會更高，電磁強度也就更高，因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網絡通信的影響是很小的，這可以通過兩方面說明:
①無線傳感器網絡應用的直接序列擴頻技術，直接序列擴頻技術的抗干擾能力是由于接收機將擴頻后的信號再次與擴頻碼相乘還原出原始信號，同時干擾信號也在接收端與擴頻碼相乘從而將其頻帶展寬，干擾信號能量也就分散到很寬的頻帶上，這樣2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內只有很小部分干擾信號能量，因此同頻噪聲對于無線傳感器網絡通信干擾是微乎其微的。
②SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產生瞬態電磁千擾，這種干擾只能持續很短的時間，因此對無線傳感器網絡的干擾也是瞬間的，瞬態電磁干擾結束，無線傳感器網絡也恢復正常。
除電磁干擾外，變電站內還存在不可忽略的多徑干擾.由于變電站中大量的金屬設備和柱狀物容易反射射頻信號，使得接收端接收到的信號包括了多個不同傳輸路徑的折射或反射信號，從而造成多徑干擾。多徑會導致信號的衰落、相移和分解，這對以信號能量為判斷標準的無線系統必將產生很大的影響。但是直接序列擴頻技術對于抗多徑干擾有很大的優勢，其中很大程度上取決于擴頻通信中所采用的偽隨機序列的周期相關特性，因為隨機序列具有類似白噪聲一般的尖銳自相關性，在接收端解擴是可以有效地抑制多徑信號的干擾，達到提高信噪比和通信質量的目的。標準DSSS接收機通過較佳的相關器自動選擇幅度最大的波形信號，比與之鎖定同步，從而降低多徑干擾。因此無線傳感器網絡應用的直接序列擴頻技術可以很好的抑制多徑干擾。
