远特通信范文

时间:2023-12-09 08:14:01

远特通信

远特通信篇1

关键词:远动通信;传输;电力调度;故障

电力与人们的生活息息相关,为了能够满足人们对电力的需求以及保障人们的用电安全,就需要加强对电力系统的信息化建设,而在这一理论的影响下,远动及通信传输系统被建设,利用该系统实现了对电网的合理调度,但是,这种系统在运行一段时间后,会出现严重的故障问题,使得电网的运行质量受到影响,为了解决这种故障问题,需要采取有效的解决方法,对其中存在的故障问题进行有效的解决,以保障电网系统运行的有效性和安全性。

1 远动通信传输原理

在信息化不断的发展中,为了能够有效的推动相关通信设备的发展,因此,研发出了一种相对来说比较新型的远动通信传输设备,这一设备的应用实现了对通信传输通道主站与变电站之间的有效连接,从而加快了信息之间传递的速度,使得信息的交流也得到了进一步的加强。

就远动通信传输来说,其在工作的过程中,需要借助远动设备来实现对远方发电厂以及变电站的电压、负荷等运作信息的搜集,在将这些信息进行汇总处理后,传输到相应的调度中心中,调度中心根据这些信息的性质以及内容,来合理的进行调度工作,从而将相关的调度数据传送到各个发电厂以及变电站中,从而实现对变电站以及发电厂的远程操控。而传输的信号就是远动信号,利用这些信号就可以实现远距离的遥控,从而使得电力的调配更加的及时和有效。

而就远动通电传输的作用来说,其主要为相关的远动信号提供必要的传送通道。相关的远动信号有些是连接在数字口上来实现的传输,而有些则主要是利用调节器来进行数据的传输,通过调节器将相关的远动信号传送到用户的数字传输口中,而用户在将这些远动信号接受之后,利用解调器将这些远动信号进行还原,从而实现对远动信号的有效传送。

2 远动通信传输故障分析及解决对策

目前远动通信传输系统已经得到了较为广泛的应用,甚至在农村地区也在农网改造的过程中实现了一定程度的远动通信传输系统建设。但是在远动设备和通信传输通道的安装调试或运行过程中,常常会出现信息不通或误码的故障问题,严重影响了电网调度系统的通信质量,给远动调控带来很大不便。为了解决这些问题,电力通信技术人员进行了多次的调查和研究。以下我们就以某省远动通信传输系统为例,来分析其中存在的故障,找出解决办法。

2.1 远动通信传输系统的相关设置是否统一正常

该省调度数据专网与变电站或发电站之间所使用的远动通信传输通道采用的是通过modem来实现数据的信号传输。在发现远动通信传输通道出现不通或误码现象时,电力通信技术人员最先考虑的是系统中的相关参数设置是否符合技术要求。并对以下六方面进行了检查和分析,查看其是否实现了“六统一”。

(1)波特率是否统一。现如今电力远动传输中所使用的波特并不相同,一般常用的有300、600和1200波特。若在设置时各个远动设备的波特率不相同,数据就不能实现有效的传输,因此要将主站、分站以及modem中所有的相应开关都调成统一的波特率。

(2)音频频率是否一致。由于该远动传输系统是利用modem来转换数据和音频信号,因此要求不同波特率的音频频率也要保持一致。以600波特为例,相关规定要求其音频频率应该在2880HZ左右,频偏要保持在±200HZ以内。无论使用哪个厂家生产的Modem,都是可以调整音频频率的。与波特率相同,要求所有远动装置设备的音频频率都要保持一致,并且要尽可能的保证其准确度。

(3)正负逻辑是否一致。所谓正逻辑,就是发1时为高频频率,发0时为低频频率;负逻辑则相反,发1时为低频频率,发0时为高频频率,有时远动电平正常,波形良好,但收到的全是错码,应考虑双方逻辑是否统一。

(4)同步字是否统一。同步字相当于侦察兵,每帧报文前如果均收到完全正确的同步字,证明通道基本正常。否则就无法接收后续报文。

(5)报文规约是否一致。如果双方的同步字对方收到后能解调出来,其他数据一个也解释不出来,就是双方远动报文规约不一样。这就需要远动通信双方的调试人员统一规约,并认真核对,做到上传从采集、传送到显示,下送从操作、传送到执行均准确无误。

2.2 远动传输设备的路是否通畅

远动信号接上后,要先用耳机在输入和输出听一听,是两个频率还是单一频率,听完后要用选频电平表选测频率,看在那个频点摆动到最大值,来确定远动的实际波特率。最好是让远动设置测试频率,用选频表选侧或用频率计测量。如频率与规定值有差别,应告知远动设备方进行频率校对并调整。如听到或量到有第三频率,如300波特有3000HZ,肯定是远动设备出了问题,这在现场调试中经常碰到。

检查路修的平不平,也就是检查传输设备的传输质量,要从以下六个方面着手:传输电平的衔接要一致、接口阻抗要匹配、应有足够的杂音防卫度、根据波特率要提供足够的通频带、收发信通路要有60dB以上的申音防卫度、传输波形失真度要小。

2.3 远动通信数字传输方式

数字接口,通常用RS-232接口,需要注意的是设备接口之间的连线距离不能过长。标准是15米,最好是两设备机架相邻,或在同一机房。最远是相邻机房,不能超标准过多。如超过几十米,应用RS-422或其它接口方式进行转换。

对于RS-232接口,远动设备(也包括其它终端设备,如计算机)发送应能测量到电压,一般应为±12V左右,接收测量不到电压;载波、光端等传输设备发送测量不到电压,接收应能测量到±12V左右的电压。

通过以上几个步骤的检查,远动仍然不通或误码率高,最后可用分段自环法来判断压缩产生故障的范围。方法是一端发出同步字、校时命令或报文,在收端用计算机观察数据,发出的数据应与收到的一致,如果收不到或误码,则故障就在环路以内。

结束语

通过技术人员对远动通信传输故障的检查和处理,该省电力调度数据专网成功的与其他省级和地市级电网实现了良好的运动调度。且远动通信传输系统在接收和发送信号上表现的较为稳定,极大的提高了该省电网的自动化、智能化水平。由此可见,本文中所提出的故障查找和解决方法取得了较好的成果,具有一定的借鉴参考意义。

参考文献

[1]殷海森.一起远动101通道故障的处理和原因分析[J].电源技术应用,2013(8).

[2]常红,高春胜.远动及通信传输故障分析及解决方法[J].科协论坛(下半月),2007(8).

远特通信篇2

关键词:无线通信;油田;监控系统

1 引言

在油田偏远油区生产过程中,对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部,应用有线的通讯方式,施工困难且周期长、灵活性差。而无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

    2常用的无线通讯技术

    目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。

其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务,在数据传输方面有着很强的优势,即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊,远离陆地的基站,因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试,GPRS的平均速率为20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率为80kbit/s~100kbit/s,可以满足传输小数据量的生产数据要求,但无法满足大数据量的信号(例如视频信号)远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例,但效果并不理想。

数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一,一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点,数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。

扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

例如,对于远离陆地且无法进行中继的海上平台,通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大,只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响,建设速度快,易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵,且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用,因其传输速率低、噪声大,电离层反射天波为主,通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点,因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷,但对于海上油田而言,短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式,用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。

    3 环境因素对技术应用的影响

偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽,传输数率,传输距离,发射功率,天线要求等通信设备本身的技术参数外,在应用无线通讯技术的过程中,还必须全面地考虑海上平台独特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。

3.1对信号传输的影响

可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地,与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。

微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化,我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看,可以分成以下几类:吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中,吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。

3.2对技术应用的影响

各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小,还要考虑海上多风,平台最高点一般较低的特点。

首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响,相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用,由于海上风力较大,抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。

此外,对于无人值守的平台,设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护,这一特点也为技术的应用带来一定的限制。

4 无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用

在实际的现场应用中,我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井,测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy 5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流,之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后,对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。

系统通讯链路建立后,可远端对设备参数进行设置,设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯,满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发,在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。

结论

远特通信篇3

【关键词】TD-LTE 大气波导 特征序列识别 自适应协调

1 引言

在一定的气象条件下,在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波,受大气折射的影响,其传播轨迹弯向地面。当曲率超过地球表面曲率时,电磁波会部分地被陷获在一定厚度的大气薄层内,就像电磁波在金属波导管中传播一样,这种现象称为电磁波的大气波导传播,形成的大气薄层称为大气波导层。大气波导对无线电波的影响主要表现在两个方面:一是增加传播的距离,二是增加电场强度。由于波导层使得无线电波来回不断反射,增加了其传播路径中的电场强度,从而使其能量衰减大大减缓,因此可使无线电波在波导层进行超长距离传播。

河南移动TD-LTE网络长期受到大气波导现象所引起的系统内超远干扰的影响,网络指标恶化,临近山东、安徽边界的区域受到的影响最为严重,即豫北、豫东、豫南区域。目前已经商用的TDD系统,均无可靠、便捷的手段来准确定位远距离同频干扰,只能通过实际测试的方法证明TDD系统远距离同频干扰现实存在,过程漫长而且复杂。在TDD规模组网的多小区蜂窝系统中,现有方案也无法简单地确定TDD系统所受的同频干扰是传统意义的同频干扰还是远距离同频干扰,且无法准确定位远距离同频干扰的干扰源。

因此,需要根据TD-LTE系统帧结构的特点和小区间交互信息的可能性,确定TD-LTE系统中近处基站上行受到的干扰是否是远处同频基站下行远距离同频干扰,进而定位干扰源。

本文提出了一种通过大气波导远端干扰缓解和自适应协调方案来解决远端干扰问题的思路,供理论分析参考,实际解决方案,需要结合系统设备能力以及实际干扰的模型,进行进一步研究测试。

2 大气波导干扰特征分析

大气波导干扰又称远距离同频干扰,即在特定的气候、地形及温度环境下,下行信号传播越过GP(Guard Period,保护周期)保护时隙干扰远端基站的上行信号。大气波导环境下,电磁波传播能量损耗衰减极小,传播距离远超现网保护的64 km,干扰远端大面积基站,从时域特征分析,传播距离甚至超过150 km(干扰至上行子帧第7个符号)。同时,多个干扰源的信号在远端进行信号叠加造成干扰电平增强。

通过分析发现,大气波导干扰对2G/3G网络基本无影响,而TD-LTE为同频组网,上下行频率完全一致,在大气波导环境下,下行容易越过保护时隙干扰远端的上行。同时,对大气波导对VoLTE(Voice over LTE,LTE语音解决方案)业务的影响进行了分析,发现当上行底噪低于-110 dBm(日常网络底噪)时,接通率较高,随着网络底噪的抬升,接通率明显下降。现网大面积干扰严重时段底噪为-95 dBm左右,而宏站的室内信号一般低于-100 dBm。用户对语音通话比数据业务更加敏感,全省VoLTE商用后,大面积干扰时段导致的投诉量预计会大幅增长。

本方案通过全面分析大气波导干扰特征,提出了通过大气波导远端干扰缓解和自适应协调方案来解决远端干扰问题,分为干扰缓解、干扰源检测、自适应协调三步实现干扰监测与缓解。

(1)干扰缓解:当受到远端干扰时,根据KPI指标的变化,动态调整上行功控策略,提高上行解调能力,缓解干扰对系统性能的影响。

(2)干扰源定位:受到远端干扰时,在DwPTS(Downlink Pilot Time Slot,下行导频时隙)上发送特征序列,同时在UpPTS(Uplink Pilot Time Slot,上行导频时隙)和上行子帧上进行特征序列的检测。特征序列中包含PCI(Physical Cell ID,物理小区标识)信息,通过解析特征序列识别干扰源小区的PCI和距离。

(3)自适应协调:利用大气波导的互易性,假设受到大气波导远端干扰的基站的下行信号也会对远端基站的上行产生干扰。当检测到远端干扰时,在DwPTS上周期性地发送特征序列,并在UpPTS和上行子帧上做特征序列的周期检测。当连续多个周期都检测到特征序列时,自动回退为392,停止DwPTS上的发送,以减少对远端基站的干扰,并通过特征序列解析出干扰源小区的PCI。当连续多个周期都未检测到特征序列时,自动恢复为932,以减少干扰规避对系统性能的损失。

3 干扰缓解

首先,为实现干扰缓解的目的,对河南移动网络KPI下降的原因进行了深入分析,发现KPI指标下降的原因主要是MSG3和MSG5未成功接收造成的。所以提出了通过提高MSG3和MSG5的解调能力来缓解干扰对KPI的影响的方案。

3.1 锁定目标

影响KPI(Key Performance Indicator,关键绩效指标)指标下降的原因分析如下:

(1)RRC(Radio Resource Control,无线链路控制)建立成功率均值处于97%~98%,主要原因是MSG5未收到。

(2)ERAB(E-UTRAN Radio Access Bearer,演进型网络无线接入承载)建立成功率均值约99%,无线层造成ERAB建立失败,SRB达到最大次数。

(3)ERAB掉话率均值处于1.83%左右,HO(Handover,切换)执行后发生的失败,从HO MSG3/MSG2比率看,推测主要是MSG3未成功接收引入HO失败。无线层原因,结合DL/UL BLER(Block Error Rate,误块率)高达5.7%(DL)、16%(UL)以及ARQ重传率,推测主要为DRB/SRB达到最大次数所致。

(4)HO成功率处于70%左右,主要发生在HO执行后,从HO MSG3/MSG2比率看,推测主要是MSG3未成功接收引入HO失败。

从以上分析可以看出,影响KPI指标下降的原因主要是MSG3和MSG5未成功接收造成的。可以考虑从提高MSG3和MSG5的接收可靠性来缓解干扰对KPI的影响。

3.2 MSG3/MSG5解调能力增强

主要从两个方面进行考虑:

(1)优化系统的KPI指标,提升MSG3/MSG1和MSG5/MSG1的值。

(2)提高MSG3和MSG5的接受成功率。

通过提高Preamble(序文)的解调门限来优化KPI指标,通过提高Preamble的解调门限可以使得部分信号的不好的MSG1在解调阶段就被丢弃,这样MSG3/MSG1和MSG5/MSG1的比值就会得到提升,起到干扰缓解的作用。Preamble的解调门限表如表1所示:

通过提高P0UE(用户设备标称功率)的初始功率来提高系统MSG5的接入成功率。P0UE是在MSG4中带下去的,通过提高它的值可以有效提高MSG5的接入成功率,起到干扰缓解的作用。干扰缓解流程图如图1所示。

4 准确定位干扰源小区

要从根本上解决大气波导干扰必须准确定位干扰源。本方案提出了通过特征序列识别干扰源小区PCI。通过分析,发现ZC序列长,正交性好,相关峰值比噪声高30 dB,抵抗干扰和噪声的能力强,所以本方案选用ZC序列作为小区识别的标志。

通过特征序列识别干扰源小区PCI:

各小区在不同的帧号上周期性发送特征序列。

在UpPTS和正常上行子帧上通过特征序列的检测,解析PCI。

采用具有良好相关性的时域ZC(Zadoff-Chu)序列,为了保持序列的连续性,符号7上的CP(Cyclic Prefix,循环前缀)在前面,为2048点特定序列后面的144点,符号8上的CP在后面,为2048点特定序列前面的144点。ZC序列图如图2所示:

根据CellID(小区标识),生成1193点的ZC序列:

5 干扰规避方案

TD-LTE的帧结构设置,使得系统可以通过有效的判断和基站间信息交互的方式,利用TD-LTE系统的协议特点使相关小区实现自动配置,以消除远距离同频干扰或减轻远距离同频干扰带来的影响。本方案即采用改变特殊子帧的子帧配比的方式实现干扰规避。TD-LTE系统的特殊子帧配比由3个特殊域(DwPTS、GP和UpPTS)构成,通过缩短DwPTS数据部分可以增大GP时长,从而加大远距离干扰的保护距离,在保护距离内,不会产生远距离同频干扰。

(1)DwPTS:DwPTS是特殊子帧中的下行时隙。DwPTS最小持续时间为3个OFDM符号,P-SCH(Primary Synchronization Channel,主同步信道)放在DwPTS的第3个符号上。放在第3个符号是因为DwPTS在TD-SCDMA中作下行同步用,P-SCH也是用于下行同步的,所以就把P-SCH放在DwPTS中。同时,放在第3个符号有利于GP的配置。除了同步符号资源之外,其他DwPTS资源可以传输数据、导频和下行控制信号。下行物理控制信道最多占用DwPTS的前2个符号。

(2)UpPTS:UpPTS是特殊子帧中的上行时隙。可以用来作竞争接入,只能支持短Preamble的竞争接入,时间上占两个多符号,所以短RACH(Random Access Channel,随机接入信道)将占用GP的部分时间。由于1个RACH占用6个RB频域带宽,在系统带宽足够的情况下,UpPTS可以同时分配多个PRACH信道(Physical Random Access Channel,物理随机接入信道)。此外,分配RACH后剩余的资源可以传输导频(Sounding,信道探测和解调导频)。在这个时隙里不传输PUCCH(Physical Uplink Control Channel,物理上行链路控制信道),可以最小化控制开销。

(3)GP:GP是TDD系统特有的保护时间,主要原因在于下行到上行转换时基站和UE间有一个下上行双向传输时延RTD(Round Trip Delay,小区信号往返时延)。特殊子帧中GP开始时,DwPTS信号从eNB(增强型基站)天线空口发送完毕,经过下行传输延迟RTD/2,UE完成DwPTS的接收。UE收发电路从接收转换为发送需要一个时间UERTG。接下来UE开始发送UpPTS信号,经过上行传输延迟RTD/2,传送到eNB的天线空口。由于各UE到基站的距离不同,各UE到基站的双向传输延迟RTD不同,需要通过一个时间调整TA(Timing Advance,时间提前量),保证收发时信号在eNB的天线空口对齐。所以有GP≥RTD/2+UERTG+TA+RTD/2。在上行到下行转换时,同样有一个双向传输延迟,UE提前RTD/2时间将该上行子帧的最后一个符号发送完毕,不同UE的上行信号到达eNB天线空口时恰好在该子帧最后一个符号对齐。接下来eNB转换为下行发送(实际上eNB收发器从上行到下行也有一个很短的转换时间,由于OFDM Symbol间有CP保护,所以对信号收发影响几乎可以忽略),UE延迟RTD/2后开始收到下行信号。GP的大小应大于UE收发保护间隔和双向传输时延(TA=0)之和。UE收发保护间隔通常是在固定范围内,所以在网络规划确定GP时,主要考虑小区覆盖半径决定的双向传输时延。小区半径越大,GP就越大。

协议规定了如表2所示的9种GP配置,单位为Symbol(GP配置能更有效地提高频谱利用率)。GP最大时间为10个OFDM符号(Normal CP),其取值主要影响小区覆盖半径。

通过表2可以看出在保证下行不变的情况下,想要最大限度地减小干扰。应该把9:3:2的配比方式改为3:9:2,这样就可以起到干扰规避的作用。

6 远端干扰自适应协调

大气波导远端干扰自适应协调机制,分3个步骤。首先,系统检测到远端干扰时,在DwPTS(下行导频时隙)上周期性地发送特征序列,并在UpPTS(上行导频时隙)和上行子帧上做特征序列的周期检测,以解析干扰源小区PCI和距离。其次,当连续多个周期都检测到特征序列时,自动回退为392,停止DwPTS上的发送,以减少对远端基站的干扰,并通过特征序列解析出干扰源小区的PCI。最后,当连续多个周期都未检测到特征序列时,自动恢复为932,以减少干扰,规避对系统性能的损失。自适应协调流程图如图3所示,自适应特征序列检测调整图如图4所示。

932不干扰UpPTS的安全距离是64.3 km,不干扰上行子帧的安全距离是107.2 km;

392不干扰UpPTS的安全距离是192.8 km,不干扰上行子帧的安全距离是235.6 km;

大气波导影响范围广、距离远,各厂家站点间存在相互干扰,需各厂家统一采取规避动作。

7 结束语

本文从理论上分析和研究了TD-LTE系统远距离同频干扰问题,包括TD-LTE系统远距离同频干扰原理成因分析和TD-LTE系统远距离同频干扰对抗方法。由于TD-LTE系统的远距离同频干扰发生在相距很远的基站间,在“低空大气波导”效应下,远端基站的下行信号可以实现超视距传输到达近端,从而导致干扰近端基站上行接收。TD-LTE系统对抗远距离同频干扰的协议支持:特殊时隙配比、PRACH配置、上行AMC、上行频选调度等。根据干扰距离的不同,TD-LTE系统准确定位干扰源后,采用不同的特殊时隙配比和PRACH配置,可以基本解决远距离同频干扰。网优、网规方法和基于Sounding的上行AMC和上行频选调度也可以用于干扰对抗。

基于本方案,2015年8月底河南移动信阳公司对20个基站进行了抗大气波导干扰版本升级验证,具体效果如表3所示:

结果显示在升级后平均干扰电平升高的情况下,接通率、切换成功率和掉线指标有较明显提升,其他指标保持稳定。

参考文献:

[1] 烽火科技. TD-LTE系统干扰分析[J]. 烽火科技, 2011(8): 21-24.

[2] 张长青. 浅析TD-LTE区间干扰及干扰控制[J]. 计算机与网络, 2013(20): 70-73.

[3] 余建飞. LTE上行干扰协调技术的研究[J]. 计算机工程, 2012(20): 56-59.

[4] 李婷. LTE网络干扰分析及其RF优化方案[J]. 硅谷, 2014(23): 44.

[5] 张博. TD-LTE系统干扰分析及解决方案[J]. 电信技术, 2013(7): 54-57.

[6] 王大鹏,李新. TD-LTE无线网络与既有网络的干扰分析[J]. 移动通信, 2011(19): 33-38.

[7] 周正林,黄海锋,王清芬. 无线终端中Band40模块与WLAN模块互扰特性[J]. 无线电工程, 2013(10): 47-50.

[8] 敬科军. F频段TD-LTE干扰分析及解决[J]. 电子技术与软件工程, 2014(15): 47.

[9] 殷芸. TD-LTE与其它系统间干扰问题的理论研究[J]. 电子技术与软件工程, 2013(18): 17-18.

远特通信篇4

关键词:B/S模式;远程监控;家电控制;管理系统;

中图分类号:TP313文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)30-7505-02

Design and Implementation of Remote Monitoring System for Household Appliances Based on B/S

XU Chun-yu1, LIN Yu-xiang2

(1.Nanyang Institute of Technology,Department of Computer Science and Technology, Nanyang 473000, China; 2.Nanyang Institute of Technology, Software College, Nanyang 473000, China)

Abstract: A kind of system and method is introduced to realize visual remote control over household appliances using computer or mobile phone.The Monitoring system is composed of two parts: web server,the center of control for household appliances. Users can remote monitor of home appliances by visit the WEB server.So it achieves the remote monitoring and intelligent purpose.

Key words: B/S model; Remote monitoring;household appliances control; management system;

随着科学技术的发展,人们的工作、生活和计算机、电子、信息的关系日益紧密。现代社会中,计算机、嵌入式、网络通信等技术正逐步深入到各种领域中,人们的生活方式和工作习惯也在发生改变。通过因特网实现对家电的远程控制,可以使家用电器实现网络化、智能化管理,使家庭生活更舒适、安全、有效和节能。

本文利用单片机搭建家电远程控制管理系统实现了对家电的远程控制。将传统的家用电器管理融入到因特网中,使之成为能够在因特网上进行信息访问、获取、存储、处理等功能。这样家电不仅可在本地对其进行控制,而且还可以利用手机和电脑通过因特网控制家庭内部联网家电设备,从而实现家电的智能管理[1]。

1 家电远程控制系统的基本组成部分

本系统利用计算机、网络通信、自动控制等技术,将一些家电设备管理结合在一起,通过单片机来实现远程管理,本系统主要由以下几部分组成,如图l所示。

1)远程控制端。个人手机和个人电脑。

2)WEB服务器控制端。家用电脑WEB服务器和家电网页监控端。

3)家电中心控制端。嵌入式控制器单片机和继电器。

如图1所示,用户可使用手机或者电脑登陆远程控制网站,在网站上可以查看各种已接入家电设备的运行状态,并可以对设备发出指令。控制指令通过因特网传到WEB服务器控制端,再由WEB服务器把指令通过RS232串口发送到家电中心控制端。家电中心控制端利用继电器实现对家电设置的管理[2]。

2 系统的硬件部分

家电远程控制系统硬件部分主要由以下三部分组成:WEB服务器、嵌入式控制器和继电器。WEB服务器由接入因特网的PC机构成,通过RS232串行接口与嵌入式控制器进行通信。嵌入式控制器用于将传感器采集的数据和家电设备的状态信息并上传到WEB服务器供用户监控,同时执行WEB服务器所发出各种控制命令。

2.1 WEB服务器

WEB服务器采用普通PC机即可,该服务器必须具有公开的IP地址或域名以及公开的端口。手机用户通过网络运营商提供的数据业务(GPRS/CDMA/3G/WIFI等)实现与Internet的连接,从而登录WEB服务器的远程控制界面进行管理。WEB服务器承担用户验证、远程数据传输、数据存储、数据采集和与家电控制中心通过RS232进行串口通信等功能。

2.2 嵌入式控制器和继电器

嵌入式控制器采用的是C8051F005单片机的微处理器系统。C805lF005型单片机是美国Silabs公司推出的完全集成的混合信号系统级MCU芯片,具有8路A/D转换通道、32个I/O端口、9个按键的微型键盘、一个LCD显示器、一个RS232串行通信接口和两线I2C接口。

目前继电器组有10块继电器(20 A 4个,10 A 6个) 。嵌入式控制器的控制指令信息,通过其I/O端口输出高低电平,从而将控制家电设备开关电路的继电器切换,实现家庭总电源、 照明、窗帘、空调、电热水器等设备的远程开机、关机和调温等状态的切换。家电设备通过继电器连接到嵌入式控制器的数字I/O接口,继电器连动开关状态也将直接反馈给嵌入式控制器,然后通过串口通信,将这些家电设备的工作状态上传到WEB服务器[1]。

另外,还可以对当前嵌入式控制器进行扩展,将空气温度传感器、红外线传感器、水温度传感器、空气湿度传感器等直接连接到嵌入式控制器的A/D转换通道。从而实现对多种家居设备的智能监测和控制。

3 系统的软件部分

系统的软件部分由设备监控程序和家电远程控制网站两部分组成。监控程序由Keil c语言开发,在嵌入式控制器上运行,主要实现对家电设备运行状态的数据采集、家电设备的控制以及响应WEB服务器请求等功能。家电远程控制网站由构建,为用户提供远程交互地访问家电远程控制系统。

设备监控程序主要分为:数据采集模块、控制模块、通信模块、系统设置模块。采集模块主要进行家电设备工作状态的信息采集,这里采用的是自动采集即每隔几秒钟就采集一次信息。控制模块主要是传达各项命令,实现对家电设备的控制。通信模块主要是实现嵌入式控制器和WEB服务器的数据通信。如果房间里没人,电灯忘记关闭。采集模块每10秒就会采集一次信息,通过通信模块上传到WEB服务器,此时WEB服务器状态设置为离开状态,控制模块就会自动下达命令将电灯关闭。

家电远程控制网站采用微软的.NET平台,使用C#语言开发网站,同时配合使用ACCESS数据库实现对用户、密码、权限的管理。家电设备的运行状态通过嵌入式控制器上传到WEB服务器上,然后以比较生动、形象的形式显示在网站上。使成功登录的用户可以方便、快捷看到家电设备的状态。并且用户还可以通过网站对嵌入式控制器下达各项指令,实现对家电的远程控制。

4 结论

本文提出了一种基于B/S模式的家电远程系统的解决方案,阐述了系统设计方案,详细介绍了家电远程控制实现方法、系统硬件和软件的开发过程。用户可通过因特网访问家电远程控制网站,在网站中可以利用嵌入式控制器实现对家电设备的监控。系统功能强、扩展灵活、各部件价格低廉,在家电智能远程控制等领域有良好的应用前景。

参考文献:

[1] 张喜民,王国庆,丁学年.基于因特网的远程家居自动控制系统研制[J].仪器仪表学报,2009,30(11).

[2] 贾振堂.基于手机的可视化远程家电控制研究[J].电视技术,2010(10).

远特通信篇5

[关键词]通信自动化;通道故障;维护

中图分类号:IM714 文献标识码:B 文章编号:

1 引言

随着社会经济的快速发展,电能在人们的生产、生活中已发挥着无可替代的作用。为了满足人们日益增长的用电需求,各种先进技术及设备不断投入电力系统,力求为人们创造一个稳定的用电环境。但是,通信自动化通道故障严重阻碍了电力系统的正常运行,对平稳供电产生了诸多不利影响,需引起相关人士的注意。本文主要就通信自动化通道故障及其维护进行了简要分析,在一定的理论基础上提出了切实可行的维护方法,希望能为我国电力事业贡献绵薄之力。

2 通信的自动化通道技术的应用机制

目前,电信企业通信系统在运行过程中经常会出现各种问题,从而影响到人们的正常使用。针对这种情况,电信企业引进了自动化通道技术,以使通信系统能够更加稳定的运行。在这种技术的支持下,远动设备就可以有效地监控和维护电信通信系统。经实践表明,自动化通道技术的应用在很大程度上改善了通信系统的运行状况。

在电信企业的通信系统中,通信的自动化通道技术主要就是借助于远动设备来实现的,这种远动设备与系统运作中的诸多相关基础设施皆存在或多或少的联系,它通过对系统从远处传输过来的相关电压、电流以及有功、无功等信息实施分析处理,能够最终达成对于这些信息的整合汇编,使信息成为各种各样的数据,从而推动数据形式的信息在电力系统中的传输。而单从被汇编后的信息重要性角度来讲,这些信息要在汇编之后接着被应用在变电站或是发电厂的各种运行操作中,影响着整个远动设备的应用状况,因而,工作人员最为主要的工作就是要为这些远动信息营造一个畅通无阻的传输通道。因此,通信的自动化通道技术便受到了工作人员的青睐。

3 通信自动化通道故障

通信自动化通道的作用主要集中在为远动信息提供一个可靠、畅通的传送途径,通信自动化通道故障的出现必然会对远动信息的汇编、传输带来不利影响,从而导致整个电网无法正常工作。

3.1 远动设备软件和硬件方面出现故障

由于软、硬件出现问题,从而致使信息得不到通畅的传输,或者被传输的信息存在错误的数据编码。这样一来,电信通信系统无法借助有效的信息维持自身运行,或是借用了错误的信息进行工作,必将导致系统运行中出现或大或小的问题。

3.2 远动设备出现的故障还表现在系统中各种参数设置的错误或者是不够统一,而这些不统一的错误参数则是通道故障出现的直接推动因素。而参数错误则具体表现在以下几个方面:

3.2.1 波特率不够统一

变电站和发电厂的波特率一致是远动信息传输的又一基础。如果波特率不统一,那么数据传输便无从谈起。在电力系统运行中,一定要使变电站和发电厂的波特率在统一的界面上。如今我国使用较为频繁的波特率是300和600波特2种。

3.2.2 音频频率与频偏二者之间的不统一

音频频率不仅要正确,还要精准度高,唯有这样,才能在确保信息传送正确的基础上,保证远动信息的准确度。频率的不准或是不通,不仅会导致信息在传送过程中出现误码,还会导致整个信息传送系统出现故障,造成信息传输中断,所以一定要保证音频频率和频偏的统一。

3.2.3 地址码、同步字、报文的规约不统一

报文设置人员如果将报文双方使用的源地址以及目的地址设置成不统一的地址码,或者是其每一帧报文前不能收到统一的同步字,再或者是报文的规约对于同步字的解码标准不统一等,都会造成通信编码的错误,从而使得整个通道的工作受到阻碍。

4 通信自动化通道故障维护对策

电信企业通信系统运行的稳定性直接从各个方面影响到人们的生活,因此,工作人员必须努力加大对于系统运行中的自动化通道的维护,以确保通道为远动信息的运作提供优化的环境。而工作人员针对通信的自动化通道技术故障所采取的维护策略主要体现在定期的检查以及故障的维修两个方面,以确保通道故障的出现能够在预防以及治理环节得到有效的维护。

4.1 定期检查

定期检查是对通信自动化通道进行维护的首要措施,只有检查才能发现问题,从而解决问题。检查首先要从远动设备开始,因为作为整个通信自动化通道的组成部分,它的正常运转是整个通信自动化通道形成和运行的基础。对于远动设备中软硬件的定期检查是定期维护的基本工作,必须在专业人员负责任的态度下进行,如果马虎了事,整个检查将失去意义。其次要检查信息参数。前文已经提到,在远动信息传送过程中,统一的参数是保证整个通信通道运行通畅的重要因素,其中任何一个参数的不统一都会导致信息传输的中断、数据误码或错码。因此,在例行定期检查时,要随时关注这些参数是否处于统一的状态下,如有差错,需适时进行调节。

4.2 故障维护

4.2.1 音频传输方式的维护

通信网络借助于多种通信设备得以运行,而这些设备都具有自身独有类型的接口,这些接口便是通信系统各项基础设施得以连接在一起的关键因素,一旦接口出现质量问题,必将导致系统运行受到阻碍。所以说,工作人员当面临通信通道的网络故障问题时,首先就要对接口状况实施检测,并通过对所检测的信息进行分析及整合,以找出网络故障产生的最终诱因,从而由技术维修人员对这些接口问题进行有针对性的处理。

4.2.2 数字传输方式的维护

工作人员在检查完接口的连接状况之后,发现其接口的连接距离等不存在任何问题,接下来就要对其接口传输数字的方式进行分析。即以分段自环的方法对信息发送点所发的统一的同步字及报文信息进行检测,检查其对应的信息接收方是否收到错误或中断的编码,从而找出通道故障并予以解决。

4.2.3 音频传输方式的维护

先要对通道的电平衔接进行一般性检验,及时调整那些不符合相关规范的衔接方式; 要大力检接口电阻的匹配性,及时校对和纠正那些不匹配的接口。就我国目前的实际运行来讲,一般规定信息的发送接口都需要维持在600欧,这样才可以进入平衡式阻抗状态。

5 结语

通信的自动化通道技术以营造信息通道的关键性作用,对于电信企业通信系统的整体运作具有极大的影响,因此,电信企业的相关工作人员以及技术人员必须对通道的故障进行全方位的分析,并根据故障出现的可能性以及已出现的故障来实施针对性的检查维护,确保通道工作的畅通性。

参考文献

[1] 李明珍,李雨舒,谢宇昆. 通信自动化通道故障分析与维护[J]. 电力系统保护与控制. 2009(23)

[2] 田建伟. 通信自动化通道故障研究[J]. 黑龙江科技信息. 2010(35)

[3] 轩秀丽,石登科,梁昭. 远动通道的故障检测与探讨[J]. 中国西部科技. 2011(08)

远特通信篇6

关键词:美化天线;分布式基站;直流远供

移动通信基站建设是整个移动通信产业生存与发展的基础,能否顺利实施基站建设是保障整个产业发展的关键所在,目前,如何合理地建设移动通信基站,已成为运营商关注的焦点之一。

随着城市的建设,很多建筑正在进行风格改造,城市改造后,移动通信基站在屋顶上就特别“显眼”。这种情况下,进行移动基站的美化工作是势在必行。与2G网络相比,3G还需要建设比2G更多的基站,因此,必须对基站的建设方向进行调整,同时对基站设备进行对应的改造,来符合未来基站建设的发展方向。

从技术上看,3G的频率比较高,覆盖的范围也很小,这样城市中的基站会很多,同时因为室内覆盖的大范围建设。基站的主要覆盖功能就集中在道路和室外覆盖为主了。 所以在一些公园绿地,城市高架快速干道的周边等难以找到合适建筑物建设基站的情况下,最好的基站建设形式就是城市中的灯杆。

首先,灯杆高度够,大多城市中的照明灯杆高度基本符合基站无线覆盖的要求。

其次,容易协调,与分布在不同物业的屋顶比较起来,灯杆的建设就只需要协调市政部门就可以了。

本文以美化型灯杆基站的建设情况为背景,从灯杆的选型、灯杆型基站设备选型、灯杆型基站供电方式等三个方面简析灯杆型基站在移动通信网络工程建设中的应用。

1 美化灯杆基站的优点

(1)灯杆型景观塔其主要特点是占地面积小,仅需3―6平方米,是传统通信铁塔占地面积的三十分之一,且造型新颖别致,施工简单方便,是通信铁塔结构造型的重大创新和突破,深受广大用户的青睐。

(2)美观和谐:采用三扇区遥控管状天线,在满足通信基础上,融入灯杆杆体,以“路灯”形式与周边环境协调一致。

(3)灯杆型落地美化塔采用美化设施对天线系统进行美化伪装,使其功能多样化、适用化、变得不仅是以普及移动通信的产品出现在公众面前,还有照明、广告等多个用途,最大限度的利用环境和区域居民对公共环境的美化建设。

(4)建成率高:由于是路灯造型,天线隐蔽性好,而且土建施工简捷、影响小、进度快,有效提高了建站成功率,消除了居民的恐慌心理。

(5)节能减排:与路灯共建、用钢量少、省去大机房、有利于节能减排、保护环境。

在上述的各项优势中节省机房的租赁、节能、缩短工期等方面优势明显。

2 美化灯杆基站适应场景及选型

灯杆塔外观造型丰富多样。用户可根据建设地周边环境作相应的选择,特别适用于交通沿线、公园景区、城市道路旁边、城镇景区、工业园区、居民小区等地的通信基站建设,除满足移动通信工艺要求外,还可以作为地域标志性建筑,给人们带来美的享受,使建设单位在获得产品利益的同时享受到环境的附加值。吉林市移动主要采用了两种形式的灯杆塔。

(1)利用原有路灯架设小天线建设微基站,灯杆高度为6至8米(不包括避雷针),可安装照明灯适用住宅小区,街区及沿街商铺的覆盖

(2)采用灯杆塔加集束天线的形式,灯杆高度在15~25米之间。此种灯杆适用于工业园区和公园景区等场景。

(3)采用重型灯杆塔,灯杆高度在30~40米之间。此种灯杆适用于城市街道、居民小区、交通沿线等场景。

3 美化灯杆基站的设备选型

鉴于灯杆型基站主要为建设在路边的特点,灯杆附近不具备机房的建设条件,传统的室内型基站设备已不再适用灯杆型基站。而目前广泛应用的分布式基站设备从其特点和优势来看,非常适用于灯杆型基站的建设条件。

(1)分布式基站的原理是把传统的宏基站设备按照功能划分为两个相对独立的部分,基带单元(BasebandUnit,BBU)和远端射频单元(RemoteRadioUnit,RRU)。基带单元主要由基带处理板、主控、传输、时钟单元等构成,可以供多个RRU共享。射频单元主要由收发信机、功放单元等构成,射频单元安装在天线端。两者之间采用光纤进行连接。

(2)分布式基站系统基带部分(BBU)集中放置,射频部分置于天面,可相对节省机房租赁费用或空间,同时降低对配套设施的要求;同时将减少拉远端的配套设备数量和容量,而且远端可以采用室外型配套设备,这样基站维护工作量将大幅度减少,缓解维护人员紧张的现状;拉远端的基站设备均可以采用室外型设备,在投资和能耗上与普通基站比较均大的优势;

(3)分布式基站设备体积小、重量轻、安装方式灵活、功耗低,建设工期相对短,可以快速建站。

综合上述分布式基站设备特点及得天独厚的优势,采用分布式基站系统更能衬托出灯杆型基站的符合市区环境建设,消除居民对电磁辐射恐慌心理的优势。吉林市移动公司在今年工程建设中全部采用了新型的分布式基站设备。

4 灯杆型基站供电方式选择

鉴于灯杆型基站无机房的特点,基站供电方式只能采用室外型供电系统或直流远供方式给基站设备供电。而结合分布式基站设备功耗较小的特点,每台RRU功耗在200~300W之间,每个基站按3扇区,最多6个RRU 计算,设备功耗在1800W左右。只需要1套2500W的直流远供设备即可满足基站设备供电需求。因此,在配套设备投资上直流远供设备要优于室外型供电系统(市电引入费用+室外型电源系统费用)。

(1)直流远供的原理

直流远程供电系统,是由机房内的直流-48V电源,经局端电源滤波、整流、振荡、升压、隔离处理后,成为悬浮直流高压,通过电缆线或复合缆传输给远端直流电源模块经检波电路、扩流、滤波后,输出稳定悬浮的直流电压,再通过多重保护的直流电压为通信设备供电。该系统适合于远距离传输,设备可靠性高、适用温度范围广、结构简单、设备安装简便等特点的电流型直流远程不间断供电系统。

直流远程供电系统工作原理详见下图:

(2)直流远供优势:

可使选址方便,不受市电的影响;

可避免本地停电或蓄电池组故障而造成基站断电,可大大提高网络服务质量;

可节省基站电源长期维护费用;

可节省交流取电的额外费用。

鉴于以上直流远供电源系统的原理及优势,在建设的灯杆型基站可采用直流远供系统。

5 结束语

灯杆型基站不仅能够满足信号覆盖的要求,而且可以很好避免周边居民投诉,从而符合许多城市关于“生态城市”的建设规划,达到美化城市环境与信号覆盖双重功效。鉴于其在实际的应用中取得的理想效果。必将对未来的网络建设起到一定的指导意义和参考价值。

参考文献

[1]李嵘峥,浅谈移动通信基站天线的美化与隐藏 [R]. 大众科技,2010.04,

[2]苏小兵,美化天线在移动通信中的应用[R]. 电信技术,2011.12,

[3]深圳市金威源有限公司. 直流远供电源系统应用解决方案 [ EB/ OL ] ,

作者简介:

远特通信篇7

[关键词] 3G通讯技术 远程教育 影响

随着社会对人才的需求,传统的院校已经不能满足个人学习的需要,作为代表未来学习型社会和终身教育的主流与主导教育形态―现代远程教育越来越被重视与接受。要真正实现教学在任何时间、地点进行,基于移动数据通信技术与互联网结合而产生的移动互联网技术之上所开展的移动学习是一主要发展途径。3G的推出及移动通信速度的提高,使得移动学习成为可能。随着3G通讯技术发展和3G手机在我国的推广应用,远程教育的教学手段和方式将产生革命性的变化。因此,深入了解3G通信技术的原理,评估对现行远程教育的影响,并且适应3G通信技术的发展,是目前各远程教育和培训机构所面临的一个挑战。

一、3G通信技术

3G是英文3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术,它是将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),第三代移动通信技术是指3G手机。

第三代移动通信系统的主要目标是:世界范围内设计的一致性;与固定网络各种业务的相互兼容;高服务质量,具有全球漫游能力;支持多媒体功能及广泛业务的终端。目前国际电联(ITU)接受的3G标准主要有三种:①WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access),即宽带分码多工存取,它可支持高速数据传输(慢速移动时384kb/s,室内走动时2Mb/s),支持高比特率多媒体业务、分组数据和IP接入等;②CDMA2000也称 CDMA Multi-Carrier;从窄带CDMA技术发展而来,应用了多路载波技术,通过采用三载波使带宽提高;③、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CDMA),即时分同步CDMA,是由我国大唐电信公司提出的3G标准。

3G能够通过无线网络,为用户提供高带宽、IP分组交换业务和丰富的信息内容。第三代移动通信与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,其传输速率高达2M bit/s,带宽可达5MHz以上,它可以处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览,影视收看下载、定位、电话会议、电子商务、环境监测、远程医疗、金融服务等多种信息服务,有通信多任务、实时化、个性化、多媒体化的特点。这意味着在第三代移动通信中,我们可以不用手提电脑就可以在互联网上畅通无阻。

二、影响现代远程教育的关键因素

远程教育就是教育机构借助媒体技术和各种教育资源而实施的超越传统校园时空限制的教育活动形式。现代远程教育则是指通过音频、视频(直播或录像)以及包括实时和非实时在内的计算机技术把课程传送到校园外的教育。远程教育发展经历了三个阶段:一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育阶段;二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学阶段;三是通过计算机、多媒体与远程通讯技术相结合的网上远程教育阶段。

现代远程教育的发展目标是:以互联网为中心、流媒体技术为后台服务的学习与教学的新模型。这样的新模式加上专门用于网络的辅助教材,将提供更丰富的、交互性更好的模型。随着计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展,特别是因特网(internet)的迅猛发展,使远程教育的手段有了质的飞跃,成为高新技术条件下的远程教育。通过对现代远程教育特性的研究,可以发现影响现代远程教育的关键因素主要有:

硬件设备:现代远程教育主要通过计算机、电视、通信系统和互联网等硬件和基础设施予以实现,但不是任何地方都具备齐全的硬件设备和完善的基础设施。

学习时空:现代远程教育提供的是师生异地同步或非同步教学,提供的是开发的教学内容。在任何时候、任何可以连接网络的地方,学生都可以接受教育和教学。但是,由于网络连接和计算机等的问题,在无互联网的区域、移动的交通运输工具上或步行中,都无法享受现代远程教育提供教学。

教学模式:现代远程教育将传统的以“教”为主的教学模式变成了以“学”为主的模式,学生可以以有效的个别化原则组织学习。但是,由于硬件设备和学习时空带来的局限,教学资源的设计和教师教学模式转变的适应性等原因,影响了现代远程教育的效果和发展。

交互性:学生们在网上答疑、在线讨论主要还是以文本为主,声音、视频的直接交互少,从而导致目前的远程教育系统交互性差。

教学资源:教学资源是实施现代远程教育的核心,已通过音像教材、计算机教学课件、电子教材等予以实现。但是,由于教学课件设计等不符合学生个体学习需要,影响了教学效果。考核手段和方法

三、3G通信技术对现代远程教育的影响

信息传输技术的发展主要涉及到信息传输的速度。目前,传输介质主要有有线网络传输和无线网络传输。3G移动通讯属于无线网络传输,其传输的速度为:高速移动环境144Kbps,室外步行环境,384Kbps,室内环境2Mbps。由于3G技术在数据业务上的频谱利用率比2G提高了3倍以上,再加上频谱带宽的成倍增长,3G的数据传输能力大幅提高。

办学理念:3G的发展成为移动通讯的新亮点,除了可以进行视屏移动通讯外,通过手机,使用者能像用电脑连接宽带上网一样,轻松实现高速网络游戏、视频在线观看、高压缩率音频在线收听等功能,这些业务在现有的2G网络上是根本无法想象的,而且估计价格更低,为语音业务成本为2G的50%。这为学生在学习时空和时间上提供了更广阔的天地,只要有3G通讯信号的地区、在移动的运输工具上,即在任何时间和区域都可以接受远程教育,学校的范围扩大了,为终身服务提供更宽的办学途径。

办学模式:有利于终身化教育,享受教育公平。目前的远程教育主要是单向通信的方式,如通过Email、在线聊天、BBS等。原来依赖于现代网络信息技术的三C合一的网络框架(内容、电子商务、社区)等各种办学模式可由3G移动通讯代替。

技术模式:传输的速度的提高使得信息的传输量大大增加,促进了虚拟网络技术的发展,使得音频和视频等流媒体技术在网络上被大量应用,为远程教育提供了技术保证。采用流式技术将再现传统教学中教师的讲解和对课程的说明场景,同时增加了黑板功能的PowerPoint讲稿,以及针对这些内容的索引标题区域,可以根据需要自由切换学习的课程章节。由于支持流式技术的多媒体文件不需要全部下载就能观看,点播延时大大缩短,不需要很大的缓冲区,对网络带宽的要求下降。流式技术采用较高效的压缩编码如MPEG-4等,提高了网络传输视频的质量,即使学员们在离教室很远的地方上课也有身临其境的感觉。采用流媒体技术后将有效弥补网络课堂的这些不足。同时,流技术还为远程教育提供良好的交互性。采用流式技术,把流式视频、音频加入答疑系统将提高它的完整性和交互能力。今天的流式技术将提供更多机会,使得远程教育节目在任何时间任何地点传播,下一代的技术将超越现在的技术,扩展通信范围,特别是实现无线通信传输。流式技术它不仅能够有效传播教育机构编著的教程,而且能够接受来自学生方面对这些教程的反馈信息,为他们提供丰富的交互性环境。学生在点播来自互联网上的视频、音频信息的同时,可以通过互联网把他们连续的视音频信息传送回去。流式技术与其他技术的有效结合,会大大提高远程教育的教学质量和满意程度,从而大大提高学习质量。

教学模式:个性化、协作式具有更大的发展空间。佛罗里达州立大学的Judith V. Boettcher 描述了远程教育的3种对话模式:①学生和教师之间的对话;②学生之间的对话;③学生与学习资源间的对话,例如辅导教材、书本等;流式技术的发展将有效地加强这3方面的对话,提高学生和教师之间的交互性,表现在以下几个方面:①来自任何地方的学生可以同步或不同步获取教师随堂上课内容;②一对一或者一对多地在线讨论,包括学生与教师进行的桌面会议;③同步或者不同步的学生之间的视频会议和在线学习讨论,实现学生之间的项目合作;④建立在世界范围内的虚拟宿舍聊天室;⑤使用电子教程,察看相关的研究资料,寻求问题的有效解决方案。

新的互动沟通方式,交互性增强:3G能够提供一系列针对个人、家庭的整合式通讯方式,包括文本、语音、图片、视频、动画等多种信息,能够在统一的网络平台上顺畅地传输。人们还能够借助会议电视等互动沟通方式,在极大降低会议成本的同时实现远程协同工作。流式技术提高了教学的交互性,但现在需我们用摄像机拍摄教师授课过程并实时地传输到流媒体编码机,经过采集卡的采集、编码后再实时地上传给流媒体服务器,再由流媒体服务器实时到其它教室的终端计算机。3G减少了过程,可以用3G手机实时拍摄教师授课过程并实时地传输与其联系的学生或到资源库点播。

质量保证和监管体系:远程教育机构(网院)而言,生均成本仍然具有随学生人数的增长而下降的性质。也就是说,网络时代的远程教育仍然有“规模效益”,同样可以推理有一个“适度规模”的问题。所谓适度规模,是指在一定教学条件下,可以保证教育质量的注册学生的最大规模。远程教育的发展目标,就是逼近适度规模办学。值得庆幸的是,远程教育重视效益的同时,并未偏废质量。多项研究表明,远程学习的学习效果与传统面授方式并无显著的差异。英国开放大学在全英大学排行中,无论是教学质量还是科研水平一直位居前列,就是一个成功的案例。

服务和校园文化:学习支持服务体系更加重视人文关怀。提供人文氛围。远程教育的全过程都伴随着人文精神和人文环境。除提供学习方面的问题解答外,还为学生提供有关心理方面,如知、情、意等问题和困扰的咨询,以尽可能地弥补远程学习者缺乏师生面对面情感交流、校园人文环境熏陶等方面的不足。随着现代远程教育实践探索和科学研究的深入,中国远程教育的学习支持服务体系将在规范服务和特色服务的压力下,向多元化和多功能化方向发展。

促进资源建设共享和高等教育信息化:借助3G,我国通信产业将及早迈入移动化和个人化的信息网络时代。企业、居民等社会经济主体通过占有利用通信网络资源、设施和工具,将极大提高自身获取信息资源和处理信息的能力,从而加速信息社会的来临。同时,全面建设小康社会的战略目标要求全体公民获得在物质财富、精神财富等方面的满足,实现人们自身的价值。3G为人们掌握信息、吸纳知识提供了无所不在的便利,将显著改变人们的工作、生活和学习方式。发展3G,对于中国人的信息生活将会做出积极贡献。

本土化、全国化、全球化:3G网络采用了新的网络架构,对于频率资源的利用率更高,对需要高带宽、高速率的数据多媒体业务的支持能力更强。这些特点使得人们能够以更便宜的价格和更灵活的方式,获取并处理大量信息,成为信息社会的积极参与者。

四、结束语

高新技术整合于教育是教育发展和完善的必然进程,在现代远程教育中,高新技术的应用虽然不能改变教育过程的实质,但却可以改变教育过程的组织序列,影响分析和处理教育教学问题的思路,使教学效果产生质的飞跃乃至引发教育模式的重大创新。因此,追踪前沿科学技术,探寻现代远程教育的发展趋势,引领远程教育朝着正确的方向前进,应当也必然地成为远程教育研究学者重要的使命。第三代移动通信(3G)技术的出现将极大推动移动通信与因特网的融合,移动通信与教育相结合,极大地提高了人们的学习效率,充分地利用了教育资源。在新技术高速发展的背景下,3G通信技术将广泛地应用到远程教育中,随着我们实践的深入和认识的提高,远程教育将发挥其无穷的魅力。

参考文献:

[1] 蒋立兵,于凌云.基于3G技术的移动学习在成人教育中的应用[J].现代远距离教育,2007(1):65-68.

[2] 李力.现代远程教育瞩目IT高端[J].现代远距离教育,2004(3):3-5.

远特通信篇8

关键词:PLC;远程监控;故障诊断;方法

0前言

PLC远程监控系统的设计从其结构和控制要求上实现了系统工作环境、感染源种类因素分析和电源及软件抗干扰能力的优化,利用串行通讯协议实现前端机与PLC的串行通信强化了系统信息传输的安全性和精准性。近几年随着PLC远程监控的应用范围越来越广泛,如何利用故障诊断方法强化PLC远程监控系统的应用作用,为我国设备运行和使用提供技术保障成为了研究的主要侧重点,具有典型性。

1PLC远程监控

PCL远程监控中主要是利用PLC实现设备远程控制程序编写,进而实现PLC远程故障诊断,完后才能网络技术相关数据的传输和通讯,并且利用设备现场传感信息采集和数据运行来实现数据系统的信号转换和信号处理,利用数据信号的信息分析能力完成及设备的运行情况,及时完成故障的诊断处理[1]。PLC远程监控的应用领域较为广泛,近几年随着4G网络技术的逐渐发展,PLC能够有效的实现远程现场设备的终端信息采集处理,进而完成数据传输工作的数字化和可视化处理,完成设备故障的诊断和维护[2]。PLC远程监控在工业上的应用主要是以工业集成化、自动化、规模化和高效化发展为方向,完成对设备故障诊断的精确性优化。

2PLC远程监控的特诊

从特征性的角度出发对PLC远程监控系统急性分析,其主要包含系统安全可靠性、系统智能化和实时性的特征[3]。系统安全可靠性特征:PLC远程监控利用庞大的有机组合体实现了远程故障信息的集中处理和分析,进而提高了信息的可靠性,强化了设备信息系统的整体故障判定准确性,为设备的使用和维护经济损失带来了可靠性。系统智能化特征:PLC远程监控在设备监控和故障诊断的过程中根据设备的运行数据情况,实现了异常和故障的智能化判定和处理,并且能够及时的采取控制措施,以完成正常系统的智能化运行。实时性特征:PLC远程监控在其工作系统的处理和监控上能够实现监控连续性,始终对设备运行的状态实施整体监控,并且采用无间断反应传输的方式将监控的信息实时的传递给后台的工作人员,进而降低了传统反馈信息传输的延迟性和不稳定性缺陷,进一步奠定了PLC远程监控在设备运行监控中的实时性特征。

3PLC远程监控故障诊断方法分析

3.1数字模型故障诊断方法

数字模型故障诊断方法主要是利用系统的可测量运行信息和数学模型先验知识故障信号对比进行检测,其属于一种分离系统故障的诊断方法。数字模型故障诊断方法主要是包含两个故障处理阶段,残差产生和故障决策。其中残差产生主要是利用被监控系统输出和输入信信号残差反应整个系统可能出现的故障,如果无故障则残差一般为零。故障决策流程主要是当残差被检测出存在故障,利用阙值的设定以及统计决策模型的似然或序贯概率比的方式决定故障决策方案,完成数据模型故障PLC远程监控诊断。

3.2可测信号故障诊断方法

可测信号故障诊断主要是根据直接可测的输入和输出信号变化关系或变化趋势完成故障的整体诊断。可测信号故障诊断的过程中包含输入输出信号小波变化故障诊断以及数学形式表达故障诊断两个流程。第一流程中PLC远程监控系统能够利用系统暑促胡的幅值、频率、相位值等进行信号与故障源之间关系判定。第二流程数学形式表达故障诊断主要是使用批分析法、概率密度法及功率谱分析法的方式对输入和输出信号之间的波动差异性进行基础计算,完成可测信号故障运行诊断。

3.3人工智能故障诊断方法

目前PLC远程监控人工智能故障诊断主要包含故障树诊断、故障专家诊断、模糊识别诊断和模糊数学诊断四种方法。其中故障树诊断主要是利用系统或设备内特定时间及其子系统部件故障之间的逻辑结构关系图完成故障逐层次的故障树分析法。故障专家诊断主要是利用专家视觉、听觉、触觉等客观事实对系统故障进行判定。模糊识别诊断主要是采用离线分析法和在线诊断分析法对系统故障表象特征向量集进行故障模式向量函数识别。模糊数学诊断主要是利用模糊集聚类分析系统不同水平子集之间的关系,作为故障判定的成因向量,利用故障模糊合成法完成对故障的远程诊断和监控。

4总结

通过本文中对PLC远程监控及其故障诊断方法进行分析,能够看出PLC远程监控的应用具有安全可靠性、系统智能化和实时性的特征。就目前我国国内PLC远程监控故障诊断方法来看,其主要包含数字模型故障诊断方法、可测信号故障诊断方法和人工智能故障诊断方法三种类型,在其故障诊断方法构建和优化的过程中必须充分发挥网络远程监控技术的数据共享功能,加强远程监控系统故障诊断信息交流的快速性和交互性,进而为PLC远程监控系统的技术完善奠定基础。

参考文献:

[1]杨文刚.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].现代制造技术与装备,2016,05(02):82-83.

[2]周律,吴德,查亮等.基于PLC的远程设备故障诊断方法研究[J].通信电源技术,2015,09(05):29-33.

[3]李正训.浅谈PLC远程监控、故障诊断分析系统[J].中国高新技术企业,2015,07(01):85-87.

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