一、引 言
 目前，各行業(yè)有很多儀器、儀表和管道、線路在地理分布上比較零散，有點(diǎn)多、線長、面廣等特點(diǎn)，管理維護(hù)比較困難,主要靠人工定期巡檢，難以及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行情況。設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，得不到及時(shí)的信息反饋和處理。 河北天宇通信有限公司，依托天宇集團(tuán)無線數(shù)據(jù)專用傳輸網(wǎng)絡(luò)“諾特網(wǎng)”為數(shù)據(jù)傳輸平臺,實(shí)現(xiàn)了“無線監(jiān)控管理系統(tǒng)”，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)設(shè)施的無線遙測遙控。為解決設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)反饋和實(shí)施遠(yuǎn)程控制提供了有效的技術(shù)手段，并且可以大幅度降低企業(yè)人力成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升企業(yè)信息化管理水平。 此系統(tǒng)與用戶數(shù)據(jù)中心無線連接，通過無線MODEM（調(diào)制解調(diào)器）實(shí)現(xiàn)對冶金、電力、水利、石油、化工、燃?xì)狻h(huán)境、氣象、消防、醫(yī)療、社區(qū)等領(lǐng)域的儀器儀表、危險(xiǎn)源點(diǎn)、作業(yè)現(xiàn)場等實(shí)施監(jiān)測監(jiān)控，達(dá)到降低管理成本，提高工作效率的目的。 二、無線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成
 n 數(shù)據(jù)傳輸層――諾特網(wǎng)； n 終端應(yīng)用層――無線調(diào)制解調(diào)器（MODEM）； n 信息管理層――用戶數(shù)據(jù)中心； （一）數(shù)據(jù)傳輸層 —— 諾特網(wǎng) “諾特網(wǎng)”（Noternet）作為無線監(jiān)控管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，擔(dān)負(fù)著監(jiān)控終端與監(jiān)控中心的連接任務(wù)，是整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。 諾特網(wǎng)采用愛立信Mobitex系統(tǒng)作為無線數(shù)據(jù)傳輸平臺。由網(wǎng)絡(luò)控制中心 (NCC)、分組交換機(jī)(MX)、無線基站 (BRU3)、IP網(wǎng)關(guān)（IAS）、用戶終端五部分組成 工作頻段為800MHz 終端接入傳輸速率為8Kbps 采用GMSK調(diào)制方式 諾特網(wǎng)的特點(diǎn)： （1）信息傳輸安全 移動(dòng)終端在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，無線調(diào)制解調(diào)器首先對其進(jìn)行數(shù)據(jù)交織和置亂，采用不同的信息加密技術(shù)和數(shù)據(jù)加密技術(shù)，然后通過無線信道發(fā)往基站，再由基站送往區(qū)域交換中心，或者發(fā)至另一個(gè)移動(dòng)終端，使用戶數(shù)據(jù)具有良好的保密性。 （2）抗干擾力強(qiáng) 鄰近的基站使用不同的頻率，可避免相互干擾。不相鄰的基站頻率可以復(fù)用，以支持大量的用戶。諾特網(wǎng)采用分組交換技術(shù)，移動(dòng)用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的接口是開放的訪問協(xié)議，允許數(shù)百個(gè)移動(dòng)用戶同時(shí)發(fā)起呼叫，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量很大。 （3）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠 系統(tǒng)采用存儲、轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，當(dāng)用戶超出網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍時(shí)，發(fā)送信息暫時(shí)存儲在用戶的個(gè)人信箱內(nèi)，一旦用戶進(jìn)入覆蓋區(qū)，網(wǎng)絡(luò)立刻將存儲在郵箱內(nèi)的信息發(fā)送給用戶；同時(shí)網(wǎng)絡(luò)具有證實(shí)功能，如果用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)沒有正確到達(dá)目的地，網(wǎng)絡(luò)會要求重新發(fā)送，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確可靠。 “諾特網(wǎng)”尤其適用于監(jiān)控領(lǐng)域。諾特網(wǎng)可為監(jiān)控領(lǐng)域的特殊需求提供VPN(虛擬專網(wǎng))服務(wù)，用戶既有獨(dú)立自主權(quán)，又可獲得安全可靠的網(wǎng)絡(luò)保證。諾特網(wǎng)是中國第一條無線數(shù)據(jù)專網(wǎng)，作為純數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)，它最大的優(yōu)勢就是安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性，在覆蓋面積上沒有GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，也不能傳輸語音，但是它不受話務(wù)高峰的影響，在任何情況下都能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊?shí)時(shí)，從而確保重要數(shù)據(jù)不延時(shí)、不丟失，是實(shí)時(shí)監(jiān)測、監(jiān)控的最佳網(wǎng)絡(luò)選擇。 同時(shí)，諾特網(wǎng)的通訊費(fèi)，按照用戶數(shù)據(jù)的累計(jì)流量來進(jìn)行收費(fèi)，保證收費(fèi)的公正和合理，對于小數(shù)據(jù)量傳輸?shù)耐话l(fā)性事件尤其擅長。 （二）終端應(yīng)用層 —— 測控終端 無線監(jiān)控終端包括無線MODEM、智能處理單元、數(shù)據(jù)采集傳感器三個(gè)主要部分，負(fù)責(zé)采集設(shè)備的運(yùn)行信息，通過諾特網(wǎng)發(fā)送到監(jiān)控中心，并把監(jiān)控中心下達(dá)的控制命令傳給設(shè)備。 【1】邏輯結(jié)構(gòu)示意圖如下：
【2】數(shù)采傳感器負(fù)責(zé)采集設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，如溫度、壓力、流量、電壓、電流、濃度、流速等；數(shù)控設(shè)備用于控制設(shè)備的開啟、停止、調(diào)整等；智能處理單元負(fù)責(zé)把傳感器采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)約定的格式，并且按照無線數(shù)據(jù)通信協(xié)議要求將數(shù)據(jù)進(jìn)行MASC協(xié)議封裝，傳給無線MODEM，或者將無線MODEM傳來的控制指令處理后發(fā)送到控制設(shè)備；無線MODEM將智能處理單元發(fā)來的數(shù)據(jù)，通過無線數(shù)據(jù)網(wǎng)傳送到監(jiān)控中心或者將監(jiān)控中心發(fā)來的指令傳給智能處理單元。 （三）信息管理層 ——用戶數(shù)據(jù)中心 用戶數(shù)據(jù)中心也就是監(jiān)控中心，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，可實(shí)時(shí)、直觀監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況，保存設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)歷史記錄，遠(yuǎn)程控制設(shè)備開關(guān)，分析設(shè)備故障原因，分類統(tǒng)計(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)。 三、系統(tǒng)特性 l 先進(jìn)性和穩(wěn)定性 系統(tǒng)采用國際上比較先進(jìn)的技術(shù),確保在一定時(shí)期內(nèi)不落伍,同時(shí),在選擇時(shí)考慮了技術(shù)的成熟性和穩(wěn)定性,確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定的運(yùn)行。 2 可擴(kuò)展性和可定制性 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)數(shù)量的需求變化在一定范圍內(nèi)無縫伸縮,并且可以根據(jù)用戶的要求,配置必要的功能模塊。
四、成功案例簡介 l 數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)處理 在數(shù)字王府井交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中，交通誘導(dǎo)管理中心需要實(shí)時(shí)采集停車場的車位等信息，并且需要實(shí)時(shí)的將車位數(shù)據(jù)發(fā)送到街道上的誘導(dǎo)電子屏。采用此系統(tǒng)后，終端數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，自動(dòng)把數(shù)據(jù)（停車位數(shù)量的變化）反映到顯示屏上，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理，為王府井地區(qū)的停車問題起到了很大的作用。 2 實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動(dòng)報(bào)警 首鋼石景山地區(qū)共有19個(gè)深井泵站，井位分散在廠區(qū)四周而且現(xiàn)場環(huán)境惡劣。以前靠人工巡檢（每隔四個(gè)小時(shí)工人到各個(gè)工作水泵站檢查一次泵的運(yùn)行狀態(tài)），發(fā)現(xiàn)故障時(shí)現(xiàn)場人工操作（啟、停水泵，工人到水泵站進(jìn)行現(xiàn)場操作）。這種操作方式不僅耗費(fèi)大量的人力資源，而且由于人工巡檢周期長，控制調(diào)整不能及時(shí)，供水系統(tǒng)難以運(yùn)行在最佳狀態(tài)。采用無線監(jiān)控管理系統(tǒng)，開發(fā)了在MOBITEX網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的深井泵站無線遙測遙控系統(tǒng)，能夠使值班人員坐在主控室便能了解遠(yuǎn)在數(shù)公里外的水泵運(yùn)行情況，并能對水泵進(jìn)行遙控操作。不但能使工人從煩瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來，節(jié)約了大量的的人力，而且能使水泵運(yùn)行在最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警。 3 智能分析，自動(dòng)記錄 北京轄區(qū)廣泛分布著水利局防汛辦的監(jiān)測點(diǎn)，有的在市區(qū)，有的在山區(qū)，非常分散，為了更好的對各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行管理，更好的為北京的防汛工作提供重要的決策數(shù)據(jù)。采用此無線管理系統(tǒng)，對雨量進(jìn)行無線監(jiān)控，智能分析，并且自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。為防汛工作提供了可靠的數(shù)據(jù)。 4.河北石家莊華電供熱管網(wǎng)無線監(jiān)測系統(tǒng)
5.藁城自來水供水泵站監(jiān)控系統(tǒng)
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