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        智能燃?xì)獗頍o線通信技術(shù)探討

        2018-02-01 15:04:16史炳鑫
        時代農(nóng)機(jī) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:智能信息

        史炳鑫

        (承德博冠實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司,河北 承德 067000)

        1GPRS短信通信技術(shù)

        (1)SMS短信通信技術(shù)。①原理。智能燃?xì)獗碇性黾又悄苁謾C(jī)卡,并集成無線控制單元,燃?xì)獗砜梢远ㄆ诮o管理單位傳統(tǒng)短信,標(biāo)明燃?xì)鈹?shù)據(jù)、管路運(yùn)行狀態(tài),用戶使用頻率等。從而方便管理和遠(yuǎn)程控制;于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過智能表內(nèi)的SIM片、基站、燃?xì)夤芾砉拘纬梢粋€無線網(wǎng)絡(luò)平臺。在該平臺內(nèi),任何一家燃?xì)獗矶伎梢詫⒉杉娜細(xì)庑畔⒁远绦判问絺鬏斀o基站,基站再通過無線通信技術(shù)發(fā)送到管理單位,實(shí)現(xiàn)用戶智能燃?xì)獗砼c管理單位的連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的落實(shí)。

        (2)GPRS流量通信技術(shù)。①原理。GPRS的基本原理就是運(yùn)用無線流量作為信息傳輸?shù)慕橘|(zhì),智能燃?xì)獗韮?nèi)集成有相應(yīng)的控制單元及無線通信單元,一旦該表接收到信息數(shù)據(jù)需求的指令,控制單元就會控制數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)通過無線流量通信技術(shù)向外轉(zhuǎn)發(fā),最終傳輸?shù)饺細(xì)夤?。?shù)據(jù)直接采用GPRS格式進(jìn)行采集與傳輸,不需要格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型,直接而方便;于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)平臺與短信網(wǎng)絡(luò)平臺結(jié)構(gòu)有異曲同工之處,都需要建立特有網(wǎng)絡(luò)平臺,需要智能手機(jī)卡和通信技術(shù)的支持。工作過程也相似,都是信息采集后發(fā)送到附近的基站,基站利用所屬的通信公司進(jìn)行二次轉(zhuǎn)發(fā)至燃?xì)夤尽?/p>

        (3)效果分析。IMS短信通信技術(shù)和GPRS流量通信技術(shù)雖然使用方便,能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)獗淼闹悄芑倏?,大大降低人力投入和人為?shù)據(jù)失真的機(jī)率。但其應(yīng)用仍有較多缺點(diǎn):①表內(nèi)智能卡集成在電路板上,更換不便,一旦遇到通信公司的卡型升級換代,智能表的更換量大,需要投入較大的人力和物力,造價提高;于燃?xì)獗硪话惆惭b在樓道內(nèi),網(wǎng)絡(luò)信息號難免會出現(xiàn)無法覆蓋的問題,一旦有盲點(diǎn),將導(dǎo)致燃?xì)獗頍o法完成相應(yīng)的操作指令,數(shù)據(jù)采集和傳輸都失敗,仍需人員上門采集數(shù)據(jù)。

        (4)使用安全性大大降低。由于燃?xì)饩哂幸兹夹?,而火花即被引燃,發(fā)生火災(zāi)。而智能卡在工作時,功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安全標(biāo)準(zhǔn)50MW,使燃?xì)馐褂冒踩詿o形中下降。出現(xiàn)安全性考慮,IMS和GPRS短信通信技術(shù)應(yīng)用于智能燃?xì)獗硎欠浅2豢茖W(xué)的,因此,這兩種通信技術(shù)不符合智能燃?xì)獗響?yīng)用。

        2 GFSK高斯頻移鍵控技術(shù)

        (1)原理。FSK技術(shù)是頻率的變化產(chǎn)生的信號作為信息數(shù)據(jù)的編碼,從而匯成信息數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。而GFSK是調(diào)整波段,使輸出的波頻率在指定范圍內(nèi),從而有效降低波頻的錯誤率。智能燃?xì)獗響?yīng)用GFSK技術(shù)時,需要在電路板上集成相應(yīng)的波頻控制單元和通信單元,用特定的GFSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)備來消除波間的諧變,從而有效保護(hù)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性。燃?xì)獗矶瞬l變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息,傳輸至集中處理器上的通信通道,然后再被集中處理器中的GFSK轉(zhuǎn)化為GPRS短信形式,輸送至燃?xì)夤芾砉鞠到y(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集與監(jiān)測。

        (2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。GFSK頻移技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與GPRS和IMS不同,其結(jié)構(gòu)多呈現(xiàn)星形結(jié)構(gòu),極少數(shù)呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)類型。燃?xì)獗砩系耐ㄐ艈卧枰狦FSK解調(diào)器來實(shí)現(xiàn)波頻的控制,使采集的信息轉(zhuǎn)化成模擬波頻號,傳輸至信息集中接收站,在此完成信息的逆向轉(zhuǎn)換,重新生產(chǎn)數(shù)字信息,并通過GPRS短信技術(shù)輸送至燃?xì)夤竟芾硐到y(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息交互和控制。

        (3)效果分析。GFSK頻移技術(shù)在智能燃?xì)獗斫K端的通信單元上集成了特定的高斯濾波器,使頻率變化范圍得到有效控制,使得頻諳脫離了過寬和變化較大的故障,信息傳輸更加可靠和安全,解決了GPRS和IMS的使用不安全問題,無論管理還是監(jiān)測,都可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。另外,GFSK通信技術(shù)信息傳輸比其它通信技術(shù)都要快,有效提高了管理水平,并使頻率技術(shù)應(yīng)用有了新的方向。其缺點(diǎn)是受距離的影響,導(dǎo)致使用范圍有距離限制。而且其頻諳的穿墻能力不足,導(dǎo)致在建筑密集區(qū)使用會出現(xiàn)信息不完整的問題,需要在密集區(qū)加設(shè)中繼器來將信號放大。這無疑增加了使用成本。

        3 LoRa擴(kuò)頻技術(shù)

        (1)原理。蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻技術(shù)是在智能燃?xì)獗淼耐ㄐ艈卧屑友b蘊(yùn)oRa放大器,使控制單元采集的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化成蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻信號,再通過集中器的逆向轉(zhuǎn)換,形成原來的GPRS信息數(shù)據(jù),最終傳輸至燃?xì)夤鞠到y(tǒng)上,供燃?xì)夤竟芾碇谩?/p>

        (2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類似GFSK頻移通信技術(shù),呈現(xiàn)具有代表性的星形。智能表有控制單元和通信單元,通信單元上有蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻單元,功能是將信號轉(zhuǎn)化為蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻模擬信號,輸送至集中器,再由集中器轉(zhuǎn)化成GPRS信號,然后輸出至基站,再輸送至燃?xì)夤鞠到y(tǒng)中。

        (3)效果分析。蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻技術(shù)是一項(xiàng)綜合的通信技術(shù),糾錯能力大大提高,特別是突發(fā)性狀況時,錯誤率較低而受到歡迎。此外,蘊(yùn)oRa擴(kuò)頻技術(shù)在系統(tǒng)干攏的抵抗能力上均優(yōu)于其它通信技術(shù),而且傳輸距離較大,節(jié)省了多余設(shè)備的投入。特別是在密集區(qū)使用效果良好,是建筑密集區(qū)GFSK最佳的升級替代品。但是,蘊(yùn)oRa技術(shù)也差非完美到無可挑剔,這種技術(shù)的通信速度一般,也缺乏時時在線監(jiān)測的條件,因此,需要不斷進(jìn)行技術(shù)突破來提升其品質(zhì)。

        [1] 邵澤華.智能燃?xì)獗淼臒o線通信技術(shù)[J].煤氣與熱力,2016,(3).

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