无线监测范文10篇

时间:2023-03-23 10:50:25

无线监测

无线监测范文篇1

1.无线监测信息化战略的提出

当前,信息技术更新换代、日新月异,信息技术长信和基于信息技术的商务运作创新不断涌现,信息化对信息技术落后国家产生倒逼机制;信息融合型产业逐步壮大,信息产业在国民经济中占据重要地位;全球经济趋于一体化,我国面临着信息化挑战。在此背景下,有必要实现无线监测的信息化。

2.无线监测信息化的研究意义

无线通信技术的发展使无线监测系统成为可能。随着射频技术、微电子技术及集成电路技术的进步,无线通信技术取得了飞速发展,无线通信的实现越来越容易,传输速度越来越快,可靠性越来越高,并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。无线监测系统比有线监测系统应用灵活,可移动性强,无需布线、将是今后监测系统发展的主要方向。在军事侦察、环境信息检测、农业生产、医疗健康监护、建筑与家居、工业生产控制以及商业等领域有着广阔的应用前景。

3.无线监测信息化的内涵、特点

(1)无线监测信息化的内涵无线监测信息化是时展的必然趋势,是社会发展的内生需求。对信息化与无线监测技术融合的内涵的界定,不同学者有不同的表述,比较典型的有以下几种。经济学家周叔莲认为,“无线监测信息化,其内涵是在国民经济各个领域应用信息技术,在技术、产品、业务、市场等多个层次实行融合,是生产力、产业结构、经济结构、社会形态、生活方式全面剧烈转变的过程。杨海成认为,“无线监测信息化,是利用信息和信息技术,使之渗透到监控系统的相关要素中,使之能够形成支撑检测系统的新型工业装备。”个人认为无线监测信息化是一个多层次、多侧面、多内容的综合过程,其内涵可以从狭义和广义上来进行区分。狭义地看,主要是在监控领域中与信息化的融合,以及由此带来的社会性影响;广义地看,既包括了检测领域的融合,也包含了在国民经济中其他领域与信息化的融合,以及由此带来的深刻的政治、经济、社会的变迁。

(2)无线监测信息化的特点从本质上来看,就检测领域而言,往往含有信息化,信息化也往往应用在检测上,两者在部分领域合二为一。我们很难将信息技术从检测中剥离开来,离开了信息技术的无线监测技术,那也不是真正的与时俱进的监测技术了,而是落伍于时代的监测技术。无线监测信息化的本质,就是在我国当前的现代化进程中,采取监测与信息化“两步并一步”的策略,在监测过程中广泛、深入地采用信息技术、信息设备与信息产品,发挥信息化“助推器”、“倍增器”和“催化剂”的功能,促进融合型产业发展,使信息化与监控都得到快速、健康发展,从而促进经济、社会的快速发展,提升我国的国际竞争能力。

二.无线监测系统信息化的应用

1.水库、河道水情无线监控

水库、河道水情无线监控系统可以远程监测各水库及河道的的水位、降雨量和现场图像,为保障水库、河道的适度蓄水和安全度汛提供准确、及时的现场信息。以高州水库为例。高州水库位于高州市东北部,面积481(平均)平方公里,集水面积1002平方公里,库容量11.5亿立方米。30年间,水库虽进行控制运用,仍发挥了巨大效益:解决了高州、化州、电白、吴川、茂南四县一区118万亩干旱农田的自流灌溉用水,供给茂名市区工业和生活用水,减轻了鉴江中下游近百万亩的洪涝灾害,改善了鉴江中下游128公里河道的通航条件;利用坝后和渠道跌水发电,发展淡水养殖,四面青山适宜发展橡胶、胡椒、香蕉等热带亚热带作物。高州水库无线监测系统主要由现场检测设备、远程监测设备、通信平台和监测中心四部分组成。通过充分整合软、硬件设备资源,可对所监测水库实现全天候远程自动监测,可完整记录各水库数据的动态变化过程。其功能主要有:

(1)汛期的水库安全防卫工作:时刻注意水库的水位,如果水位到了警戒线,有了险情,马上报警。

(2)水库重点区域的防范:随时注意闸门、大坝的正常工作和稳固程度。

(3)水库水面情况的实时远端监控:水面上是否有漂浮物(如白色垃圾)、漂流物(如泄漏的原油)。

(4)水库水岸情况的实时远端监控:岸上的物体(如人、兽)是否进入危险区(如闸门口、大堤上),是否有可疑的情况(如有人想要破坏水库)。

(5)能够随时检测水库中水的水质,并将信息传到远端,发现水质超标,马上报警。

(6)库天气情况的实时监控。

(7)远端控制中心与水库现场的语音通讯:遇到情况时能够做到远距离的指挥工作。

(8)可以在中控室直接对水库的闸门进行控制,进行水资源调配。

2.供水、供电无线监测

供水、供电部门的抄表系统是利用现代信息技术与流量计量技术相结合,集计量、数据采集、处理于一体,极大提高了管理部门的工作效率;供水部门的水厂管网压力流量监控系统提高了水网的监测安全及经济效益。以茂名市自来水公司为例,其主要有河东和河西两个供水处理中心,运用无线监测技术,实现大规模参数无线监控和控制,包括水厂泵房电流电压、工作状态、缺项报警、水质分析PH、浊度、余氯等、管道压力、出水流量等数据。满足中控调度室的实时需要,帮助调度人员的后期供水分析、中控调度、变频组合调压以及管网健康度分析等起到重要的辅助作用。提高管网的运行效率和水厂泵房的节能,避免人工操作的缺点,提高了整体经济效益目的。

3.桥梁监测无线桥梁监测系统

基于无线通信技术对桥梁荷载、环境、几何形状以及结构静动力等关键参数进行实时监测,及时掌握桥梁的结构状态,为桥梁健康状态评估提供科学依据。目前大型桥梁的无线健康监测已成为研究的热点,更被广泛地应用于未来技术的研发。

4.环境监测

传统原始数据采集方式较为困难,无线监测系统很好地解决了这一问题,为野外随机性研究数据的获取提供了方便。如:对污水排放,对森林资源进行监测,农作物的生长情况等检测。

5.军事安全

无线监测系统可以很好地应用于恶劣的战场环境中,提供监测敌军区域内的兵力和装备,监测核攻击等,及时准确将采集的各种信息传送到各级指挥部门监测中心。

三.结语

无线监测范文篇2

关键词:物联网;STM32;气体探测;CO-AX传感器;AD7790;LoRa

近年来,人们生活水平日益提高,人身保护和财产保护成为人们主要的关注点。在多种自然灾害中,火灾对于群众的人身安全、财产安全最具杀伤力。火灾发生的过程中会产生许多有害气体,这些有害气体在空气中的含量超出一定的标准时就会对人体健康造成伤害[1-2]。目前市面上大多为有线携带式气体检测仪,需要亲临现场进行气体检测,无法实现对空气中气体的远程监控。本系统具有无线气体探测功能和便携等优点,将STM32、EVAL-CN0357气体探测电路以及长距离无线传输技术(LongRange,LoRa)相结合,利用电化学传感器单电源、低噪音、便携等优势,将检测电路检测出的特定气体信息通过无线通信LoRa模块实现远程发送。本系统使用Alphasense公司出品的CO-AX传感器实现CO探测。

1系统总体设计

系统包括气体传感器、无线发送LoRa模块、前端放大电路、ADC读取数据模块、数据转换模块、MCU和LCD显示屏。使用CO-AX传感器测量CO气体浓度,此传感器最大响应为100nA/ppm,最大输入为2000ppm。所用AD7790芯片为16位,具有精度高、单电源、噪声小等优点。将CO-AX传感器与MCU连接,可将CO浓度数据显示在LCD显示屏上,并通过LoRa模块发送到上机位。

2系统硬件设计

系统硬件主要包括CN0357气体探测电路、CO传感器模块、无线通信模块。利用电化学传感器对输出高低电平和0X38波形进行采集,通过电压转换公式得到数据后由SPI通道回传,并在LCD屏上显示,最终通过LoRa模块传输至数据管理端。

2.1硬件结构

系统的电化学气体传感测量电路检测空气中的CO浓度,然后经电平转换芯片将信息传回AD7790芯片,STM32F103X通过SPI接收后将数据显示到LCD屏上,最后通过无线通信模块将数据传至PC端[3]。系统硬件结构如图1所示。

2.2系统电路

2.2.1电化学传感器测量电路在电化学传感器测量电路中,通过CO-AX检测头检测对应气体的浓度,通过1管脚和2管脚传送电流信号,其中1管脚由CE流向ADA4528,2管脚流入WE,回传到ADA4528的3管脚后再传到放大器和AD7790,最后通过CO浓度与电压转换公式得到数据。电化学传感器测量电路如图2所示。2.2.2AD7790及应用AD7790是一款适合低频测量的低功耗、完整模拟前端[4-5],内置一个低噪声16位Σ-Δ型ADC,一路差分输入可配置为缓冲或无缓冲模式,此外还有一个增益可设置为1、2、4或8的数字PGA。从放大器ADA4528传入的电压信号通过3管脚进入AD7790。采集数据并处理后,信号由9管脚输出。AD7790驱动电路如图3所示。2.2.3LCD电路LCD显示屏通过在.C文件中引用声明函数显示所需的字、字符以及字符串,主要运用CS、CLK、MOSI和MISO通过调节时序实现[6],LCD电路如图4所示。2.2.4有源蜂鸣器蜂鸣器是电子信息传递装置,采用3.3V直流电压供电。电磁式有源蜂鸣器自带振荡电路,初始化后,拉低管脚的电平,蜂鸣器发出声响,反之蜂鸣器无反应。STM32蜂鸣器电路如图5所示。

2.3无线通信

LoRa模块SX1278本设计使用Semetch公司出品的SX1278作为无线通信的载体,选用点对点透传模式。LoRa工作于半双工模式,单片机端为发送端,PC端为接收端,利用USART发送AT命令进行设置,电脑端可以通过上位机进行设置。LoRa上电默认为透传模式,将单片机端和电脑端的LoRa设置成相同的参数即可实现点对点通信[7]。

3系统软件设计

系统软件部分主要包括系统模块初始化、ADC读取数据、数据转化、LCD显示、蜂鸣器报警和LoRa发送数据。软件流程如图6所示。

4结果

STM32读取AD7790从CO感应头收集的数据,将数据转化为实际值后在LCD上显示(当超过设置的阈值时,蜂鸣器鸣响),通过LoRa将数据传输至上位机,用户可以对数据进行远程监测。

5结语

本文以有害气体无线监测设计为研究目标,使用STM32作为主控模块,利用AD7790芯片完成数据的转化与传输。通过LoRa模块实现对有害气体浓度的无线远程监测,并使用蜂鸣器在气体浓度超出阈值时报警。系统对室内CO浓度的监测效果良好,能够有效保证室内人员的人身财产安全。

参考文献

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无线监测范文篇3

1火灾的实时监测与传感技术研究

针对火灾的实时自动检测技术所要解决的三个问题,首要问题是如何通过对环境的实时监测准确地判断是否有火灾发生。实质是通过哪种传感器采集什么物理量来反映火情?研究资料表明尽管火灾有多种多样,但几乎所有的火灾都会伴有大量的烟雾和温度的升高。所以通常选择烟雾和温度作为被检测参量实现火灾报警。烟雾传感器种类繁多,从检测原理上可分为三大类:

1)利用物理化学性质的烟雾传感器:如半导体烟雾传感器、接触燃烧烟雾传感器等。

2)利用物理性质的烟雾传感器:如热导烟雾传感器、光干涉传感器、红外传感器等。

3)利用电化学性质的烟雾传感器:如电流型烟雾传感器、电势型气体传感器等。

通过对半导体、固体电解质等6种烟雾传感器进行性价比分析的基础上,本系统采用的是红外光电烟雾传感器。红外传感器通常用两束红外光进行烟雾测量,主光束通过测量元件内的目标烟雾,参考光束通过比较元件内的参考烟雾。在测量和比较元件中,红外射线被烟雾有选择的吸收了。未吸收的红外光由光电探测器测量,产生一个正比于目标烟雾浓度的差分信号。非扩散式红外探测器NDIR(Non.disper—siveIR)是其中的一种,所有的未吸收光全部以最小的扩散和损耗被记录下来。不同的烟雾吸收不同波长的IR,所以传感器根据目标烟雾而调整,典型应用包括测量CO和CO、冷冻剂烟雾和一些易燃气。由于非碳氢化合物易燃烟雾(如氢)不吸收电磁谱中IR部分的能量,所以这种传感器可以精确地测量碳氢化合物,并具有最小的交叉灵敏度,而且不受其他烟雾的腐蚀以及高浓度目标烟雾的影响。本系统具体选用的是符合GB50116—98标准探测器保护面积为60rrf的光电烟雾探测器模块。而温度传感器选用测温范围一55℃~+125℃,测温分辨率0.5℃的DS18B20数字温度传感器。通过两类传感器,实时监测目标环境的烟雾浓度和温度。检测到的烟雾浓度和温度两个技术参数后,对于是否有火灾发生,采用单片机为最小系统实现数据采集、分析和处理。烟雾信号采集电路将烟雾浓度信号转化为模拟的电信号。单片机内部白带的AD将从烟雾传感器输出的模拟信号转化为数字信号,并对此处理后的数据进行分析,判定是否大于或等于某个预设值(即报警限),若大于则单片机控制射频模块向主机发送报警信号,反之则为正常状态。根据系统对主控单片机要求,综合考虑选择STC12C5A16S2单片机。烟雾浓度测定时数据的准确性问题是难题之一。由于终端供电电源抖动和外界干扰对采样系统造成影响。针对测定烟雾浓度时数据产生的抖动、尖峰等问题,硬件设计时采用了防电磁干扰技术,软件采用了中值滤波方法减小对测定值的影响。

2火灾实时监测信号的无线传输与通信技术研究

本系统基于无线通信技术并融合传感器技术和智能控制技术,总体设计采用分布式控制的思想,将硬件系统规划为多路检测终端和集中控制主机两大部分。硬件系统组成框图如图1所示。硬件系统设定单主机对应多路检测终端的一对多无线通信系统。这样既可以节省硬件资源又可以实现检测终端数量按用户需求而随意增减。单路检测终端具有环境状态检测、数据处理和无线收发三大功能。集中控制主机以中控单元为核心具有仪器操控、无线收发、报警指示、远程控制及工作状态指示等功能。无线通信模块采用工作于2.4GHz~2.5GHzISM频段并融合了增强型ShockBurst技术的nRF24L01单片射频收发器件,其内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块。nRF24LO1在一对多的工作模式下,如何实现有序通信是系统设计面l临的一大技术难题。因为多路终端无线发射为同一个频率,若同时发射自然会引起主机接收时信道堵塞。经过研究发现采用群发单收的方法可以避免这个问题,核心是通过软件通信协议的设定确保通信畅通。传输数据时主机是一对多广播式,终端向主机发送数据时则为一对一,这样不会发生信道的堵塞现象。虽然不能完成严格的同时收发数据,但是采用这种方法后,接受两个数据的时间间隔可以控制在毫秒量级上,等同于一对多的同时接受,完全可以满足系统的设计需要。

3信息处理技术研究

在图1系统所规划的集中控制主机硬件组成中,其内核是中控单元。一方面它要控制无线收发模块以群发单收的方式实现对多路检测终端状态的巡检;另一方面要对巡检信号处理的同时负责人机交互和远程控制。这就需要单片机有较快的运算速度。本系统选用STM32F103V8处理器,其内部采用ARMCortex-M3,32位的RISC内核,工作频率为72MHz,内置高速存储器,丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。状态显示采用人机交换模组,通过串口连接一个240320分辨率彩色液晶屏,实现人机交互彩色界面显示如图2所示。报警指示采用灾情报警模块,选用专用闪光报警灯和警笛,当烟雾浓度超过报警或人为按下报警按钮时,声光报警触发使得红色报警灯闪烁并伴有警笛鸣响,需要人工解除声光报警。

无线监测范文篇4

在无极绳连续牵引车系统运行过程中,梭车沿轨道运动,位置不断变化,在轨道的任何位置都有可能出现脱轨的情况。因而脱轨监测传感器必须安装在梭车上。脱轨监测传感器跟随梭车沿轨道运动,监测信号无法通过固定信号电缆传输至信号处理模块;另外,监测传感器安装在梭车上,无法通过电缆直接供电。基于以上两方面的原因,经过综合分析,采用无线信号传输技术解决脱轨监测传感器信号的传输问题。

2无线信号传输技术分析

2.1目前工业领域的无线网络标准。(1)Bluetooth(蓝牙):Bluetooth是一种近距离无线通讯的技术标准。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信。Bluetooth技术在煤矿井下瓦斯等安全监控系统中应用较广泛,但由于传输距离短,显然不适合短则几百米,长则上千米的轨道运输。(2)Wi-Fi:Wi-Fi技术成熟、传输速率高、网组能力强、覆盖范围广,但是功率高、技术复杂、实现的成本较高。Wi-Fi技术在煤矿井下人员定位系统中应用广泛。Wi-Fi工作在2.4GHz频段内,最大数据传输速率为11Mpbs,使用范围在室外为300m,在办公环境中为100m,且只允许一种标准的信号发送,显然不满足要求。(3)ZigBee:ZigBee是一种新兴的低功率、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术,是一个由多个无线数据传输模块组成的无线数据传输网络平台,十分类似于移动通信的CDMA/GSM网。每一个ZigBee网络数据传输模块类似于移动网路的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m,扩展到几百米甚至几千米。主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网路控制等场合。2.2ZigBee技术优势。(1)功率低:在低功率待机模式下,两节普通五号电池可使用6~24个月。(2)成本低:ZigBee数据传输速率低,协议简单,大大降低了成本。(3)网络容量大:网络最多可容纳65000个设备。(4)延时短:典型搜索设备时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。(5)网络的自组织、自愈能力强,通信可靠。(6)数据安全:ZigBee提供了数据完整性检查和健全功能,采用AES-128加密算法,各个应用可灵活确定其安全属性。可见,ZigBee技术在低功率、低成本和组网能力上具有无可比拟的应用优势。通过综合分析几种工业无线通信技术,笔者认为ZigBee在低信噪比的环境下具有很强的抗干扰能力。在相同环境下,抗干扰能力远远好于Bluetooth和Wi-Fi。2.3标准选取。通过比较可以发现,ZigBee无线通信技术特别适合煤矿井下无极绳连续牵引车脱轨监测系统具有低功率、低成本、占有系统资源少、组网方便、传输距离远等优势。因此,选用ZigBee无线通信技术开发无极绳连续牵引车脱轨监测系统。

3基于ZigBee的监测系统设计

本文设计的无极绳连续牵引车脱轨监测系统如图2所示。该系统主要由检测发射模块、接收传输模块和接收报警模块组成。由安装在无极绳连续牵引车梭车上的检测发送模块检测到脱轨信号并通过ZigBee无线传输芯片发送给安置在牵引车所在巷道帮部的多个接收传输模块中的一个或多个,接收传输模块在收到脱轨报警信号后通过无线或有线通信方式把信号发送给接收报警显示模块,接收报警显示模块根据接收到的信号来进行报警显示,提示操作人员停止牵引车的运行,同时自动切断电源,停止牵引车运行并闭锁。(1)检测发射模块:模块由接近开关、无线发送装置、电池组组成(图3)。两个接近开关分别安装固定在梭车对角的两个轮子附近,感应面贴近轨道来感应轮子是否脱轨。这样不管出现什么样的脱轨总有一个接近开关能够感应到并输出信号。无线发送装置固定在梭车上,当装置接收到接近开关发送的脱轨信号并经过处理后,驱动ZigBee模块把报警信号通过无线方式发送给接收传输模块。(2)接收传输模块:模块由无线接收装置、电源模块组成(图4)。无线接收装置按照一定距离依次安装在无极绳连续牵引车轨道所在的巷道帮部,接收牵引车运行过程中可能出现的由检测发射模块发送的脱轨报警信号。装置接收到信号后通过CAN总线方式或无线方式传送给接收报警显示模块。(3)接收报警显示模块(图5):模块通过ZigBee模块或CAN总线接收由接收传输模块发送过来的数据信号,通过解析后判断脱轨情况,通过显示模块进行报警显示处理,并作出停电、闭锁反应。

4结论

无线监测范文篇5

自来水水压流量监控一直是城市供水部门的重点和难点,由于没有进行有效监控,水管爆裂,水源流失事故时有发生,自然资源遭受损失,为及时发现事故苗头,防患于未来,我公司研制开发了经济实用、可靠的水压流量无线监测系统,本系统能对水压力、流量进行实时无线监测,数据处理和统计打印,从而提高了水压流量管理水平。

二、系统组成和工作原理

系统主要由水压力、流量RTU和监测中心组成,如附图所示;

水压力、流量RTU主要完成对水管内的水压和流量数据的采集和发送并接收监测中心的指令,一旦压力、流量不正常,RTU就会发出报警信息,请求监测中心立即采取紧急措施。压力、流量RTU可设置为自动定时向监测中心发送信息,也可设置为平时处于待命状态,在收到监测中心的指令后才将信息发送给监测中心。

监测中心由台式计算机、一台监测中心数传电台和监测中心软件组成,监测中心可将巡检指令发送各监测RTU,该RTU收到指令后即向监测中心发送信息,监测中心一旦发现险情即可采取紧急措施。

监测中心软件是基于Window98界面压力、流量管理控制专用软件,具有操作简便、直观易懂、显示美观等特点,在监控中心电脑显示屏上可直接观察到某水位各监测点的水管内压力和流量情况。

三、系统主要性能和技术指标

1、RTU

A、涡轮流量传感器(附一)

B、压力变送器(附二)Ø128个地址码Ø响应时间≤5S

C、端口Ø8位A/D转接口Ø模拟量8通道、累加量1路、开关量1路ØRS-232接口

D、无线数传组件Ø频率:220~240MHzØ调制方式:MSKØ传输速率:1.2/2.4KbpsØ接收灵敏度:0.2uVØ发射功率:5W或25WØ最大作用距离:5W时大于10Km,25W时大于50KmØ环境温度:-30℃~+60℃

2、监测中心

A、586工控机

B、25W无线数传电台

C、Window98/NT软件平台

D、支持TDP/PNetBEUI网络协议

无线监测范文篇6

关键词:nRF9E5;无线局域网络;通讯协议;无线监测

当今,无线技术正快速应用于许多产品之中,与有线技术相比,无线技术主要具有成本低、携带方便、省去布线烦恼等优点。特别适用于工业数据采集系统、无线遥控系统、小型无线网络、无线RS485/232数据通信系统等。本文给出了一种用于监测有毒气体的无线局域网络系统方案设计方案。

1系统的功能及组成

在石华工业中,为了有效监测空气中H2S、CL2等有毒气体的浓度,把隐患消灭于萌芽状态,通常需要设计许多无线网络检测系统。图1所示就是一种多任务无线通讯局域网示意图。该系统是由一台中央监控设备CMS(centermoniteringsystem)和多台远程终端节点RTN(remoteterminalnodes)组成的多任务无线通信网络。其中的中央监控设备CMS主要由无线收发模块Nrf9e5、报警装置和上位机组成,能够接收远程各节点信息,监控节点运行情况,并能根据上位机要求发送命令字到指定节点。各节点RTN主要由有毒气体传感部分和无线接收模块Nrf9e5组成,能够采样并发送数据到CMS,接收并执行CMS发送来的指令,并且可作为中转站间接传输数据。

在CMS工作信号覆盖范围内,各节点和CMS直接通讯,如图中RTN100、RTN200和CMS之间可以直接通讯。在CMS工作信号覆盖范围外,各远程终端节点其上级相应节点和CMS间接通讯,如图中RTN121、RTN122依次通过RTN120、RTN100和CMS来进行间接通讯。采用这种方法,可将系统扩展成一个非常大的无线居域网络。

2硬件设计

2.1硬件电路连接

中央监控设备(CMS)电路主要包括监控计算机、接收模块nRF9E5及报菟装置,具体电路如图2所示。图中,把nRF9E5的P0.1、P0.2口配置成SCI模式,外接MAX232转换电路,和上位机进行串行通讯;P0.3配置成普通端口,外接报警装置。

该系统中的远程终端节点(RTN)电路主要由射频模块nRF9E5和气体变送器GT-130/H2S-1组成。ADC模块选用内部参考电压,气体传感装置能够输出4~20mA电流,经75Ω电阻转换为0.3~1.5V电压信号,来作为ADC模拟量输入信号。电路连接和图2基本相似,区别是断开图2中的P0.1-P0.3端口,将变送器输出端和nRF9E5的AIN0引脚相连接。

2.2无线收发模块nRF9E5

nRF9E5是挪威Nordic公司的产品。该芯片采用+3VDC供电,面积为5mm×5mm,共有32个外部引脚,包括UART和SPI等功能。内部集成了nRF9E5射频模块、8051微控制器及A/D转换模块,具有433/868/915MHz三波段载波频率。采用GFSK调制,抗扰能力强;支持多点通讯,数据传输速率高达0.1Mbps。具有特有的ShockBurst信号发射模式和发射信号载波监测功能,可有效降低功耗电流、避免数据冲突。内部寄存器为用户提供了基础的通讯协议,便于用户扩展,缩短了开发周期。电路连接极为简单,只需要一个晶体管和一个电阻,nRF9E5输出端ANT1、ANT2外接50Ω单天线终端装置,信号有效发射距离无遮挡时可达800m以上,有建筑物等遮挡时可达350m左右。

3软件设计

3.1通讯协议

CMS可与在其信号覆盖范围内的RINT进行直接通讯,在其工作信号覆盖范围之外的RIN通过其它节点转载信号实现与CMS的间接通讯。同时,CMS能够根据接收的数据内容判断信号来自哪一个RTN节点。为此,需把系统通讯协议设置为下列格式:

Prea-mbleAddPayloadCRC

JidMidYidXData

Preamble为引导字节;Add为接收机地址;Payload为有效加载数据(包括接收机识别码Jid、目的机识别码Mid、源信号机识别码Yid及Data字:状态字X=1时Data为命令字,X=0时Data为浓度数据);CRC为校验码。

nRF9E5处于发射模式时,Add和Payload由微控制器按顺序送入射频模块nRF9E5,Preamble和CRC由nRF9E5自动加载。接收模块时,nRF9E5先接收一数据包,分别验证Preamble、Add和CRC正确后,再将Payload数据送入微控制器处理;当接收机微处理器判断Payload中的Payload中的Jid和本机识别码号一致时,继续处理后继数据,否则放弃该数据包。

要实现上述数据通讯功能,需进行nRF9E5初始化配置和用户程序设计。

3.2nRF9E5子系统初始化配置

在nRF9E5模块中,特殊寄存器RF-Register包含10个字节,其配置字内容可决定射频模块nRF9E5的工作特性,表1列出本设计中特殊寄存器RF-Register需要配置的基本参数(文中未述及的参选用默认值)。

表1RF-Register寄存器部分字节配置说明

名称设定值(二进制)说明

CH-NO001110101载波频率为868.2MHz

HRFEQ-PLL1设定PLL工作模式

PA-PWR11输出功率为10dBm

RX-PW001接收地址字长为1byte

RX-PW00100000接收有效字节长度8bytes

TX-PW00100000发射有效字节长度8bytes

PX-ADDRESS11100111接收地址名0xE7h

UP-CLK-EN0外部时钟禁止

XOF011晶体振荡器16MHz频率

CRC-EN1使能CRC校验功能

CRC-MODE0使用8位CRC校验码

系统通讯时,各模块处于正常接收状态:收发使能位TRX-CE=1且方式选择位TX-EN=0。在运行过程中,可由用户编程修改TX-EN=1使各字节工作于发射状态。

本系统设定CMS和所有RTN的地址ADD均为0xE7h,这样,系统内CMS和所有RTN之间可以互相通讯,从而避免了其它系统的干扰。各节点识别码长度根据网络节点级数和容量配置,继承关系分配地址;通讯时,通过对目的机代码Mid和接收机代码Jid的比较和识别,不断修改接收机代码Jid,直至Jid=Mid为止,实现节点间的自动双向寻址。以图1中系统3级路径为例,所有模块识别码长度均配置为12位,CMS识别码配置为0x000h。各节点识别码按照上下级路径。继承关系分配地址:第一级节点识别码以高四位区分,其余位均为0,如节点0x100h与0x200h;第二级节点识别码高四位继承其上一级节点高四位识别码,以中间四位区分,如RTN100的下级节点0x110h与0x120h;第三级节点继承其上一级节点的前八位识别码,以低四位区分,如0x120h的下级节点0x121h与0x122h。通讯时,即按照这种上下级路径关系传输数据。采用上述方法,三级路径最大可以配置四千多个节点,能组成一个比较大的无线局域网络。

4微处理器用户程序

该系统的处理器用户程序包括CMS用户程序和RTN用户程序,而它们又分别包括主程序和中断子程序两部分。

4.1CMS用户程序

a.CMS主程序

(1)当Flagi=1时,CMS对接收到的数据进行存储和排序记录,并在气体深度超标时,使报菟输出端P0.3=1;最后将Flagi清0。

(2)当Sleep=1时,由CMS发送命令字(X=1)到指定节点,最后将Sleep清0。

此时,Mid为目的机识别码,Yid=0x000h,接收机识别码Jid可由CPU根据Mid高四位自动产生。

b.CMS中断子程序

(1)串行通信口接收计算机命令信号,置Sleep=1。中断优先级为最高。

(2)RD1=1时中断CPU,接收某节点RTNi信号,置标志字Flagi=1。中断优无级为次高。

(3)用定时器2监控各节点通讯记录:若在定时器2的一个定时周期T2内判断出某节点一直没有发送信号,则会记录相应警告信息,直至手动清除。其中,T2为系统中各节点和CMS通讯一次的最大迟滞时间,中断优先级为次低。

(4)定时器1定时中断CPU,将内存数据送上位计算机显示处理,中断优先级为最低。

4.2RTN用户程序

a.RTN主程序

当Flagi=1时,CPU对Payload作如下处理后,最后将Flagi清0。

图2

(1)若接收的数据包中,Mid=0x000h,Yid为RTNj识别码,则数据来自下级节点RTNj,需净数据继续向CMS方向转发。

在转发数据包中,Jid内容由CPU对本机识别码的四位识别位清0获得,其它数据不变。

(2)若接收的数据包中,Mid为下级节点识别码,Yid=0x000h,则数据来自CMS,需将数据继续向下级路径转发。

在此转发数据包中,Jid内容由CPU将本机识别码和目的机识别码比较获得。

(3)若接收机的数据包中,Mid为本机识别码,判断X=1时执行命令字,作相应处理。

b.RTN中断子程序

(1)ADC转换结束标志EOC=1时产生中断,提醒CPU将Add、Jid、Mid、Yid、X=0和气体浓度Data依次送入nRF905模块,准备发射。最后将EOC清0,并重新启动ADC转换器。中断优先级为低。

(2)在RTNi中,RD1=1时产生中断,CPU读取nRF9E5的数据,若Payload中Jid为本节点识别码,存储数据并置Flagi=1;否则将Payload丢弃,Flagi不变。中断优先级为高。

此时,Add=0xFFh,Mid=0x000h,Yid为本机识别码。Jid内容由CPU对本机识别码的四位识别位置0获得。

无线监测范文篇7

随着科技的进步与人力资源的限制,越来越多的变电站采用无人值守的运行管理模式。对于无人值守变电站所而言,变电站设备运行环境温湿度、水位、设备漏油异响等异常现象一直处于运行监视盲区,相关信息无法实时传递到监控后台进行远程监视[1,2]。变电站防潮特巡、低温特巡、高温特巡等多项巡视作业需要检查主控室、蓄电池室等设备室的温湿度和空调风机运行状态,繁重的工作量使人力短缺情况日趋紧张。变电站环境温湿度等信号的在线监控是无人值守变电站安全运行的基础保障[3]。通过安装温湿度检测模块,记录温湿度曲线供管理人员查询,积累历史运行数据,统计现场时空变化温湿度变化规律与特点,不仅可为环控辅助系统运行参数的科学设置提供数据参考,更重要的是通过实时监测,当发生温湿度越限时启动报警,提醒管理运行人员及时掌握并调整环控装置的工作设置值,避免因温湿度越限造成设备损坏,具有重要的工程价值。近年来,部分变电站/所虽安装了温湿度传感器监控系统,但一般采用现场总线控制技术的温湿度传感器监控系统[4],依赖有线或光纤通道,功耗大、费用高,构成复杂,一旦遇到通道故障,修复难度大且时间较长。随着无线通信技术的发展,其高性能低成本使测量终端与后台的信息可靠交互已成为现实,尤其是Zigbee无线通信技术具有低功耗、低成本、可靠、网络容量大、安全保密等一系列特征,在诸多领域得到了广泛应用,为实现变电站环境温湿度的无线分布式监测、集中式评估提供了技术保障,特别是在变电站的应用工程的可行性已得到了初步验证[5,6]。鉴于此,本文设计了具有自我检测功能的无线温湿度监测系统。该系统采用模块化分布式结构,利用无线温湿度传感节点测量设备控制柜、环境、控制室等区域温湿度信号,采用ZigBee无线组网技术,实现传感器的即插即用。另外,设计开发了系统自检诊断功能以提升系统的可靠性和易维护性。

2无线温湿度监测系统拓扑

2.1变电站环境温湿度监测需求与特点分析。许多电力设备都需要在特定的环境下运行,例如开关柜、端子箱、计量柜和测控装置等。因温湿度过高造成设备运行故障的案例时有发生。当前,为保证电气设备在合适的温度和湿度环境下工作,在阴雨潮湿或酷暑高温时,需要到变电站抄录端子箱、开关柜、控制室、设备运行室等处的温湿度表计读数,不仅费时费力,容易发生抄录错误和丢失,更主要的是不能在温湿度超限的第一时间发现异常,造成设备运行的安全隐患。因此,为避免设备过热或过湿发生安全事故,解放人力,开发设计一套性能稳定先进的变电站环境温湿度在线监控系统,实现变电站设备内部、控制室及周围空气温湿度的远程监测具有重要的工程价值。变电站环境温湿度监测实施中需重点考虑以下几点:1温湿度测温具有待测点多,且分布广的特点;2对投运变电站现场布线改造困难,工作量巨大;3变电站现场电磁环境差,对电磁兼容要求高;4变电站取电有一定的要求。2.2监测系统框架拓扑。研制开发的变电站环境温湿度监测系统的结构框图如图1所示。为降低现场布线的工作量和难度,保障系统工作的可靠性,系统采用无线通信和现场总线相结合的通信方式,分区域实现分布式测量、集中式管控。研制的系统主要由3个部分组成:分布式传感器节点、通信协调器和站级后台。其中,传感器节点用于实现待测对象的温湿度测量和数字化,并基于ZigBee组网技术,组成以协调器单元为中心的无线数据传输网络,将采集到的温湿度数据无线传输给协调器单元,实现传感器的即插即用。协调器节点管理着所有与之相连的传感器,并且接收来自传感器的温湿度信息数据,然后将收集到的所有传感器的温湿度数据向上传输至监测中心管理器。监测中心管理、记录、显示所有的温湿度数据,还可以针对不同的要求进行分析警报。比如,温度超过限定值的时候,管理中心会发出警报;无线温湿度监测系统带有报表功能,可以根据传感器或者用户设定的设备名称等查看历史温湿度数据,生成相应的报表对温湿度变化进行分析和处理;监测中心还拥有特有的自我诊断功能,定期对整个系统的运行进行检测。

3监测系统的设计

3.1硬件设计。3.1.1传感器节点。传感器节点的功能是实现对温湿度信息的采集、预处理和无线传输数据。包括微控制器模块、传感器功能模块、无线通信模块和电源功能模块等。本装置无线温湿度传感器基于CC2530模块实现[7],应用SHT20传感器实现温湿度信息的传感,应用CC2530模块自带的A/D实现测量信号的数字化,无线温湿度传感器电源支持内部高性能的锂电池供电或外接电源两种方式,以提高传感器使用的便捷性。研制的无线温湿度传感器工作流程及传感器实物如图2所示。3.1.2协调器节点。协调器节点负责管理所属区域传感器节点,接收区域范围内传感器传输的温湿度数据信息,并将接收到的信息及传感器节点信息通过CAN总线传输给监测中心。协调器节点基于CC2530设计[7],根据功能可划分为无线通信功能模块、微控制器功能模块、CAN通信功能模块和电源功能模块等。协调器节点的电源模块采用市电220V供电,可以保证温湿度数据的实时、全天候准确传输。协调器节点的工作流程如如图3所示。3.1.3站级后台。监控中心的硬件采用Niagara工业物联网服务器实现,通过CAN总线与协调器节点进行通信。同时,通过数据库进行数据存储以及显示器进行人机交互。供电方式采用市电220V交流,保证系统的正常运行。3.2软件设计。本文提出的无线温湿度监测系统采用C语言以及SQL数据库实现。监测系统软件通过数据接口接收协调器节点传输的传感器温湿度数据以及传感器信息,并将各类信息结合用户设定的温湿度测点名称存入到数据库中。同时,软件基于用户定义的检测点名称实现检测点的实时温湿度数据的可视化。如果传感器温湿度数据超过对应的用户设定报警阈值,软件会做出相应的报警提示。监测后台工作流程图如图4所示。其中温湿度信息诊断预警主要采用阈值法,依据相关运行规程制定,部分规则如下[8]:1主控制室和计算机室的温度范围为18~25℃,温度变化率每小时不应超过±5℃,相对湿度宜为45%~75%;2继保室温度变化范围为5~30℃,温度变化率每小时不超过±5℃,相对湿度宜为45%~75%,任何情况下无凝露。当然,通过预留阈值整定设置接口,系统同时支持阈值的差异化调整。

4系统自检功能开发

为了在监测系统维护中减少投入的人力物力,且能够在第一时间知悉无线温湿度监测系统出现的故障,以免影响系统的使用,设计开发了系统自检诊断功能。通过系统的自检功能,工作人员可以了解传感器节点、协调器节点以及数据库等软硬件组件是否工作正常。如果系统的某一部分出现故障,软件中会有相应的警示,提示工作人员及时维护和更新监测系统,以保证系统的正常运行和被监测对象温湿度的准确测量。系统自检诊断功能流程图如图5所示。首先,系统初次启动时,Zigbee会进行组网的过程,同时,系统检测各个部分工作情况:1检测数据库的工作连接情况;2检测CAN总线的连接情况;3检测CAN总线上各个协调器节点的工作连接情况;4检测传感器节点的数据连接情况;5检测传感器节点的信号强度,电池电量等状态情况。检测有错误的部分系统会进行相应的提示,上述检测项目都正常后,表明温湿度监测系统工作在正常状态。然后,系统按照设定的时间读取传感器的温湿度测量数据,将数据存入数据库,同时显示在人机界面上。系统根据设定的温度、湿度限定值对数据进行分析,判定温度、湿度是否超过限定值,系统自动考虑到环境温湿度的影响情况,正确反映被测量设备的工作状态。系统工作过程中,定时对整个系统各个部件的工作情况进行自我检测,如检测到工作不正常,第一时间通知工作人员进行处理。自检系统能够最大程度地减少维护成本,保证温湿度监测系统感知数据的准确性,保证系统的正常运行。

5结论

无线监测范文篇8

关键词:广播电视;发射台;自动化信号;监测系统

一直以来,在公共基础设施中,人们对广播电视发射台给予了高度重视,发射台占据着不可或缺的位置,需要对广播、电视节目信号等进行有效的传送,将相关信息等发送给广大的受众。就发射台而言,在播出方面,要想具有较强的能力,能够使工作过程具有较高的安全性,应该加大系统的建设力度,尤其在各节点信号方面,都要进行全面监测,并且使机房受到全面监测,经过这样的方式,一些安全隐患可以尽早发现,进而采取有效的解决措施,使系统能够高效运行,呈现出良好的工作状态,保证系统的安全可靠性。

一、系统总的设计原则

对于广播电视发射台来说,建立健全的信号监测系统是客观要求,能够对相关的信号进行有效管理,实现远程监测,体现了较强的自动化水平,有助于及时识别相应的信号故障,在根本上,为节目的顺利播出打下了基础,还可以提升安全水平。为了实现电视节目的安全播出,对自动化信号监测进行实际设计时,应该遵循下面几个原则:(一)稳定安全原则。不管是信号的监测工作,还是设备的监测工作,都采用了嵌入式,在全部的模块中,对热插拔方式进了积极应用,在很大程度上,提升了监测系统的安全性,这对系统的安全稳定运行具有重要意义。(二)业务流程。在设计时,应该从用户模式出发,对部门职能也要进行全面关注,尤其在业务流程方面,需要采取有效的手段,对其进行简化,明确简化的目标,保证结果的顺利输出。不仅如此,在配置方面,也应该合理简化,这样可以防止重复输入。(三)维护简便原则。针对子系统,应该做好相关的维护工作,系统可以自我诊断,进行自动化报警,为维护人员提供了诸多便利,可以尽早发现故障,及时排除故障。在排除故障时,仅更换相应的模块就能够完成故障排除工作,不需要对系统进行重新配置。

二、机房现状概述

发射台主要的任务就是接收相关单位的信源,在发射机的应用下,对相关的节目进行全面发送,进而使广大受众能够收看相应的电视、广播节目。在电视节目进行播放的过程中,作为发射台,接收的信源主要包括模拟AV信号、AS工信号,以及高标清SDI等诸多信号。在广播节目进行播报的过程中,接收的信源主要包括模拟音频信号、AES/EBU等信号。要想信号来源具有较强的安全性,所有的节目都需要具备多路信源,为各信源设置专用的分配器,保证信号分配的合理性,使信号可以顺利进入下级切换系统、信号监测系统中。

三、系统设计的相关研究

(一)机房检测系统。在发射台中,如果收到了相关设备所发出的信号之后,需要在发射台中进行全面处理,能够以电视、广播信号的形式传递给广大受众。要想使信号被及时、安全地传送出去,需要对信号监测系统进行全面建设,在接收相应的信号源之后,应该及时展开监测工作,而且要积极应用专门的分配器,对相关的信号进行科学分配,完成这些工作之后,再将信息数据传递给相应的系统。对于监测系统而言,通过以上系统链路的诸多阐述,从监测的角度来看,可以分为两类,一是处理层,二是展示层。就处理层而言,应用了嵌入式模块化板卡结构,在硬件的作用下,可以接受不同类型的信源等,同时完成相应的解调、监测以及护封装打包等工作。另外,在监测之后,要将相关的数据、完整码等上传到网络中。就展示层而言,通过主机的工作,可以对多个画面进行监测,在网络中,诸多的信号组播流都能被有效接收,进而将节目内容以诸多的画面显示出来,不过,对画面质量提出了很高要求,需要做好监测工作。在监测链路中,一旦出现了信号问题,能够自动提供报警,以语音、文字等形式通知相应的机房负责人,这样可以及时解决相应的信号问题。此外,在各个环节中,通过分析相应的报警信息,可以做出正确的判断,在关键环节中,完成远程控制,可以对切换器的切换进行控制等。(二)节目画面质量监测。在监测系统中,往往要面对诸多的节目画面,对其质量进行全面监测。通过远程控制,能够对相关节点进行全面监测,在具体监测的过程中,能够自动报警,在节目画面方面,其监测效果比较好。在现阶段来看,对于电视播出信号而言,大多数的信号都属于模拟信号,可见,对信号进行采集的时候,模拟信号是主要的监测目标,在系统的内部,需要建设完善的模数转换装置,在相应的关键节点上,采样信号应该全面保留。对工作流程进行设计的时候,在获取嵌入式信号输出的码流之后,需要集中监测,在很大程度上,可以避免信号传输故障的出现,在此环节中,一些安全隐患都可以得到有效的监测。在自动化信号监测系统中,能够实施监测,并且具有报警功能,在报警方式方面比较多样化,可以支持多种信号的传输,可以对录像进行存储等。在系统网络中,在嵌入式的作用下,节目画面录像可以被全方位监控,一旦出现故障,可以快速判断,及时处理。根据设计的顺序,将录像文件进行正确填入,根据专用的索引,能够快速搜索到所需的内容,将相关的数据充分显示出来,在磁盘预分配存储方案的应用下,存储空间可以得到进一步扩大,这样就会使磁盘避免诸多的重写工作,进而提升了系统的整体运行水平。对于多画面节目而言,在嵌入式前端,当输出TSover护组播码流之后,工作人员可以通过组合的方式来监看、监听,以及监测画面质量。在这个系统中,主要特点与功能表现在以下几方面:1.系统灵活且易扩展。该系统具有较强的灵活性,且可以拓展,也可以全方位进行监测,此外,在网络技术的辅助下,电视节目逐渐实现了统一调度。如今,在屏幕中可以展现出多画面。对画面进行布置时,具有诸多的选择。在系统的施工与维护方面,有效减少了工作量,工作人员可以将更多的精力放在系统开发方面,有助于促进广播电视的发展。2.节目内容质量的监测。在系统中,能够对视频、音频的相关内容进行全方位监测,若有异常,可以及时报警,不管是图像黑场,还是音量过低过高等,都可以进行实时监测,对异常情况进行报警。在所有的节目中,都设置了相应的报警开关,在声道数目方面,可以独立监测。3.多种报警方式。系统发现节目故障时,可以提供语音、警报灯等多种方式进行报警,通知给机房的值班人员,相关负责人可以在第一时间内接收到相应的短信、电话等,有利于及时展开维修工作。4.综合报警和系统管理。对于发射台的运行效果而言,主要的影响因素有两方面,一方面为数据格式,另一方面为编码,这二者对系统的运行具有很大影响。作为自动化信号监测系统,在电视发射台中占据着重要的地位,直接影响着系统的安全性以及运行效率,是重要的保障性系统。不仅如此,还肩负着内部故障监测职责。对于监测工作具有诸多的要求,在控制权限方面也有着严格的要求,因此,相关的工作人员应该给予充分的重视,采取有效措施,对系统的运行效率进行全面提升。另外,在监测信号的过程中,系统自身也会受一些外部因素的影响,因此,这就需要为数据的传输工作提供可靠的传输链路,尤其在身份验证方面提出了新的要求,可以安装防火墙,或者采用其他的安全隔离保障措施等,积极建设综合性的报警系统。对于自动化信号监测系统,在报警系统中,主要由人机交互系统完成相关的工作,能够提醒相应的值守人员,及时查找相应的系统故障,采取有效的解决措施,保证节目可以安全播出。在进行自动化监测的全过程中,对于综合报警系统,可以支持不同模式的报警方式。对于语音,在实际监测的过程中,经过一系列的逻辑处理之后,根据相应的报警信息、规则等,对故障进行合理分类,在此基础上,在音频混合器的应用下,可以对节目的伴音进行输出,通过无线网络就能够集中监听到电视节目,这对伴音效果的提升具有重要意义。对于系统管理工作而言,在实时监测各项数据时,在无线网络的应用下,可以选择指定的节目。经过用户权限的进一步设置,提升了系统的安全性。

四、系统的相关应用

对于该系统来说,可以看作是一个集成体,在诸多环节中都进行了延伸,采用了分布式控制方式,在各个环节之间具有一定的独立性,又具有密切的内在联系,任何环节出现故障,均会对其他的环节造成不良影响,整个系统也会受到影响,不能保证运行的稳定性。在该系统中,主要的任务是及时查找出存在的信号故障,为节目的安全播出提供安全保障。根据以上的相关内容分析可以得知,在广播电视发射台中,对其自动化信号监测系统进行实际应用时,提高了发射台的整体工作效率,提高了节目的安全性。(一)提高了发射台的整体工作效率。在发射台中,主要包括发射机、基础建筑以及动力系统等,在构成方面,具有一定的复杂性,并且需要投入大量的人力、物力以及资金。一般来说,对于信号监测工作,往往需要交给技术性较强的工作人员。但是,在这种系统的应用下,在很大的程度上,减轻了维护人员的工作压力,也减少了很多工作量,检测人员可以将更多的精力放在系统功能的提升上,确保了广播电视发射台的工作质量。(二)提高了节目的安全性。在该系统中,需要很多传输工作,在不同的传输环节,需要将相应的信号进行传输,在实际工作中,需要分散完成。相应的工作人员要反复巡检,对于这种工作模式,大部分的工作人员都有很大的工作压力,经常感到十分辛苦,甚至感到力不从心,在日常工作中,经常会出现诸多的工作失误,进而降低了工作效率。通过自动化信号监测系统的应用,不需要进行人工检查,运用这样的检查方式,可以有效识别系统故障,防止不良事件的出现,进而使节目顺利播出。

五、结语

综上所述,在现阶段来看,网络技术一直在持续发展中,尤其在广播电视行业中,这项技术得到了广泛应用,在发展目标上,逐渐朝着无线广播电视发射台发展。根据这样的发展趋势可知,自动化信号监测系统将会成为未来主要的发展方向,在实践方面,其应用前景比较乐观。不过,在系统建设方面,还需要投入更多的精力,将相关系统进行统一整合,从而建设具有综合性的系统。对于该系统来说,在日后的建设中,应该从监测系统的运行效果出发,在先进技术的逐渐融合下,取得进一步发展,各项功能也将得到深度完善,从而促进广播电视行业的健康发展。

参考文献:

1.徐国强.广播电视发射台自动化信号监测系统研究[J].无线互联科技,2018(04):3-4.

2.薛辉,肖永俊,马越.广播电视发射台的自动化信号监测系统探讨[J].科技传播,2016(20):46.

3.张利娟.无线广播电视发射台自动化信号监测系统研究[J].黑龙江科技信息,2015(26):46.

无线监测范文篇9

一、上半年工作总结

(一)认真做好无线电台站年检验证工作,严格无线电频率和台站管理

今年我处与行政服务中心联合发出无线电台站年检验证通知共50余份,同时为提高工作效率,方便用户办理手续,所有的行政审批项目和年检工作都在政务服务中心办结。到6月底,全市年检率达到80%以上。为一家新设台单位办理了设台相关手续。

严格按照新版《无线电频率划分规定》和“无线电台站审批程序”,对用户报送的申请资料进行认真审核,积极指导和协助用户填写好“无线电台站技术参数表”,并遵循科学、合理的原则规划台站地址和指配无线电频率,做到建站合理,审批严格,办证迅速,服务及时周到。为确保我国第三代移动通信和我市农村的“村村通”工程建设的有序开展,我们开展了对第三代移动通信和农村“村村通”工程所用频率的清理工作,保证所用频率的电磁环境干净无干扰。

(二)、加强法律法规知识学习和宣传,认真开展执法检查

年初组织学习了《中华人民共和国行政处罚法》、《中华人民共和国行政许可法》、《四川省<中华人民共和国无线电管理条例>实施办法》等法律法规,进一步增强了对法律法规条文的理解,为在实际执法过程中准确把握和正确运行法律、法规知识打下了坚实的基础。进一步提高了依法行政、文明执法、公平、公正执法的水平。在广播电视、网站等宣传媒体上开展了以《中华人民共和国无线电管理条例》、《四川省<中华人民共和国无线电管理条例>实施办法》及《中华人民共和国行政许可法》、《中华人民共和国行政处罚法》以及对无线电管理工作涉及的相关条款和国家对无线电管理的相关文件规定为内容的宣传活动。

为维护民航陆空通信秩序正常,确保民航通信和飞行安全。在监测站和台站管理人员的配合下,开展了对广安市辖区内的无线电发射设备的调查、登记工作。联合排查了邻水县合流镇至高滩镇沿线安装使用大功率无绳电话情况,取缔了大功率无绳电话两台(套)。

(三)加强无线电监测值班,加大干扰查处力度

坚持日常无线电监听、监测,完成上级下达的监听、监测任务,及时查处无线电干扰,监测技术人员在实际工作中得到了锻炼,进一步提高了无线电监测技术水平。上半年完成省无委、省监测站下达的民航无线电干扰排查任务1次,监测人员在高登山坚持24小时轮流值班,监听、监测29天,向省无委报送民航干扰排查监测情况29次,查处无线电干扰1件。

认真开展对本辖区内无线电频谱监测,紧紧围绕全面构建无线电管理法律法规、行政管理、技术监管三大体系展开。完成了省信息产业厅下达的重点频谱监测任务3次,其中对民航频率、调频广播电台、电视频道进行了重点监测,共计监测538小时,按时向省无委办公室、省监测站报送了《无线电频谱监测统计报告》。通过监测月报制度实施的深入和推进,掌握了一批非法和违规台站,给无线电管理提供了技术监管依据。

(四)加大业务知识培训力度和提高实际操作技能

上半年,我处在抓紧政治理论学习的同时,不放松业务知识的学习。为配合今年5月在成都举办的“四川省无线电监测技术演练比赛”,针对演练设定的内容,制定了无线电管理、监测技术、法律法规等方面的学习计划和内容及落实措施,印制学习资料31套,共2000多页。集中两个月时间强化业务知识学习和实际操作训练,在全省监测技术比赛中取得了良好的成绩。首先是采取前两小时学理论知识,后两小时实际操作监测、检测设备,最终达到每位同志都能熟练操作各种监测、检测设备的目的;其次是采取室内学习与室外练习相结合,在理论学习的同时,派专人到郊外放置干扰源,然后全体人员分两组开展实地查找干扰素源的模拟训练,以此提高大家在今后工作中处理突发事件和干扰事件的能力。通过学习和训练,全处工作人员业务知识得到提高,操作能力大大提高,基本上达到了人人能完成监测、检测和查处干扰的水平,全处人员学习无线电新知识、新业务、新技术的兴趣更加浓厚,掀起了新一轮创建学习型机关的高潮。

二、存在的问题

1、由于各区市县没有专门的无线电管理机构,我处行政执法人员又少,导致日常工作中对区市县无线电管理工作的指导和设台单位的监督检查力度不够。

2、我处广安无线电监测站,属公益性管理职能事业单位,门市出租权收走后,事业人员的人员经费和办公经费虽然去年底解决了一部分,但还是有相当的缺口,对无线电管理和监测工作有较大的影响。

三、下半年的打算

1、强化无线电频率和台站管理工作,按照省无委要求,全面展开对无线电频率台站的清理工作,为3g的顺利实施打好基础。

2、继续做好保护民航陆空通信频率不受干扰,保障民航飞行安全。

无线监测范文篇10

关键词:广播电视;无线发射技术;优势;虚拟仪器;监测系统

1广播电视无线发射技术的基本内涵与应用优势

1.1基本内涵

广播电视无线发射技术是数字化广播电视的基础技术之一,在信号传输覆盖范围较广、安全可靠性较高且能实现对信号传输损失的有效控制。其主要应用机制是无线电波,广播电视节目播放过程中,技术后台会根据技术调制将信息加载于无线电波上,使其能通过空间传播顺利到达收信端。电波引起的电磁场变化也会在导体中不断产生电流循环,并通过解调程序将信息从电流变化中提取出来,以此达到信息传播目的。

1.2应用优势

首先,广播电视无线发射技术具有很高的信号传输安全稳定性,运用高频电磁波信号发射技术,可实现对信号由点及面的发射与传输,有利于广播电视节目的自动播出与控制功能发挥。其次,有效减少信号发射工作量。现代社会发展节奏快,工作压力大,广播电视成为人们业余生活中最重要的娱乐休闲手段。在这一背景下,广播电视无线发射技术的信号传输工作量也越来越大,采用传统技术设备进行信号传输不但不能保证信号传输损益,还可能由于操作失误而导致广播电视节目无法正常播出。现代无线发射技术具有较高实用性和智能性,在该特征机制下信号发射与传播的自动化控制程度与传播效率都相当之高。通过无线发射系统控制单元的计算机终端实施信号输出输入,基于系统通信线路连接各个设备子系统,实现远程操作技术流程。一方面降低工作人员日常操作量,一方面大幅度提升无线发射信号的稳定性与安全性,对信号高质量、低故障发射传输非常有好处[1]。再者,对信号传输过程中信息的智能化自动统计,实现了发射机开关机有效控制,提升发射器监控水平,自动查找及发现信号发射过程中可能存在的问题,确保信号传输的安全稳定性,提高节目播出的信号质量。

2广播电视无线发射监测系统中的虚拟仪器创新技术应用

2.1虚拟仪器技术概述

广播电视采用无线信号发射,这种信号主要以空间电磁波形式传送,看不见摸不到,实际上很难对其传输效果进行科学客观评价。传统监测多采用场强仪单点、手工测量统计等方法,其汇总数据及推测过程会出现测量不够精确、推测结论有偏差等问题。因此,需对广播电视无线发射技术体系中的信号监测系统进行创新,基于虚拟仪器技术,运用LabVIEW与GPIB控制技术共同开发和应用软硬件。虚拟仪器技术的引入大幅度缩短系统开发周期,提高系统运行效率,应用价值可观。

2.2虚拟仪器技术系统的设计

虚拟仪器技术是基于广播电视无线发射技术检测系统的软硬件构建而形成的,其将发射系统作为被监测对象,接收天线在发射系统有效覆盖区域内,通过接收射频信号场强将信号提供给频谱仪进行处理。频谱仪主要通过GPIB接口卡与计算机传输测量结果,接收计算机程序的各种命令,展开计算机采集数据处理,显示监测过程所需要的实际测量数据结果。硬件设计方面。在实际设计流程中,使用对数周期天线,该天线具有固定接收方向,监测人员一般会在接收信号之前调整旋转天线位置,保证场强值达到最大。通常情况下测量接收设备都会采用E4402B频谱仪,该频谱仪带有GPIB接口卡和USB-GPIB连接桥,且能为计算机提供从USB断口到GPIB仪器的直接连接,此设计也提高了方案可操作性。软件设计方面。该监测系统为设计软件专门采用LabVIEW测试程序开发平台,这种典型的图形化编程语言平台,能将图形化虚拟面板应用于用户界面及框图建立,优化虚拟仪器整体程序功能。配合正在运行的集成化环境,可使广播电视无线发射监测系统技术编程过程更加直观。自动监测流程软件主界面包括以下4种设置参数:广播电视跳频及选择参数,测量跳频频率设定参数,发射台距离监测点的直线距离计算参数和测量频点频道的告警门限场强值设置参数,如图1[2]。图1广播电视无线发射监测系统中的自动监测技术环节流程图Fig.1Automaticmonitoringtechnologylinkflowchart如图1所示,监测系统利用虚拟仪器技术来检测电视频道与调频频点设置及目标场强报警门限值,其中目标频道频点场强值保持在每隔5s测量一次的基本频率,测量结果保存在excel表格中。在频谱仪显示界面,主要为技术人员提供目标频道频点发射设备的计算机相关理论功率值。

2.3监测系统主界面的虚拟仪器技术设计

在监测系统主界面,通过虚拟仪器技术中外层While循环结构来保证系统程序持续良好运行,只有人为主动中断程序才会结束,否则将连续测量。为进一步优化无线发射技术,还应设计“补偿”模块,以此选择监测频道频率,目前虚拟技术监测系统能实现对4个频点同时监测,利用GPIB模块将测量的4个场强值表现出来,这就是对目标频点场强值(μV/m)的有效测量。通过补偿模块自动补偿对周天线场强值校正系数,利用补偿换算算法计算场强值,将计算结果送入波形图表中,并保持每4s对所存储数据监测一次的基本频率。从补偿模块技术结构角度分析,虚拟仪器技术有两个模块结构组成条件,分别为外部与内部结构组成条件。在该模块设计中,借助发射天线信号的发射标准测量跳频段场强补偿效率,输入任意调频段任意频点对监测系统进行全面测量。虚拟仪器技术对广播电视制式采用宽频信号传输方式,每个频道都会设置一个对应频率,不同频道有自己对应的补偿参数。该程序中的条件结构能有选择的进行频道频率监测,同时基于自动补偿功能强化频道中的场强值,优化无线发射信号质量。总体而言,广播电视无线发射监测在引入虚拟仪器技术后可实现同时对4个广播电视频道信号同步测量、分析与计算,通过后台动态监测发射信号质量变化与损益变化,观察发射地发射设备实时状态,进一步验证虚拟仪器技术之于广播电视无线发射技术系统的应用功能可行性[3]。

3结语

广播电视无线发射技术要不断创新信号传输手段,优化和丰富自身功能性,体现无线传输技术的优越性。希望未来能深入研究并开发更多创新技术,应用于广播电视系统中,为国民提供更优质、智能的广播电视服务内容。

作者:张瑞涛 单位:通化广播电视台中波发射台

参考文献:

[1]张建伟.广播电视无线发射技术的优势分析及发展建议[J].中国有线电视,2015,(05):591-592.