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技术实现的远程交通信息通信

时间:2022-05-20 20:18:51 其他范文 收藏本文 下载本文

【导语】以下是小编为大家准备的技术实现的远程交通信息通信(共10篇),仅供参考,大家一起来看看吧。

技术实现的远程交通信息通信

篇1:技术实现的远程交通信息通信

技术实现的远程交通信息通信

摘 要:介绍利用GPRS技术实现远程交通信息通信,说明硬件、软件的具体设计过程。

系统为准确、实时地监测公路运行状况提供技术途径,是GPRS技术在交通领域的应用。

关键词:GPRS;通信;应用

0 前言

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称[1],GPRS技术可实现RS-232接口数据和远端数据服务中心进行数据的无线透明传输,本文利用GPRS的特点及资料参考[2-5],将其应用到远程交通信息的`通信中。

1 GPRS通信硬件设计

GPRS通信部分是选择嵌入式网络模块ETR232i作为系统的核心硬件平台,无线通讯模块MC35i作为系统数据传输的物理通道。

1)嵌入式网络模块ETR232i。

ETR232i外观见图3所示,ETR232i的外接管脚是36芯双排插针CN1和CN2组成[6]。

CN1信号电平为LVTTL(3.3V)电平,CN2信号为标准TTL(5V)电平。

2)通信模块MC35i。

GPRS通信模块MC35i是进行无线数据传输的物理通道,通过异步串口与嵌入式网络模块ETR232i相连,以ZIF40插座与评估底板相连接。

通信模块MC35i在系统中充当调制解调器(modem)功能,保证GPRS系统接入互联网实现串行通信。

2 GPRS应用程序设计

GPRS主要用于无线发送串口数据,因此GPRS系统需要稳定的操作系统和完善的API接口函数,有效地实现PPP-TCP/IP协议,支持多个连接。

它的应用程序可以直接操作各个API函数来实现基于PPP-TCP/IP的数据通讯,对GPRS应用,在PPP层支持串口多路转换协议处理不同网络情况。

系统选用DOS作为基本操作系统,Borland C/C++3.1作为软件开发工具[7]。

2.1 定义工程文件的主循环

开发应用主程序用于实现所要实现串口数据透明传输的功能,开发的应用主程序GPRS232.CPP是定义工程文件的主循环,具有以下要求:1)第一步进行初始化操作(ComIdx、BaudIdx、Timeout),从配置文件中读取配置参数(GetIniPara,服务器参数),以及对串口初始化操作(int PortNum,char* pDat,int len,设置串口中断);2)进入程序主循环,首先调用PPP_Running,自动进行GPRS拨号上网操作,直到该函数返回PPP的状态值为PPP LINK UP,表明GPRS拨号上网已经成功。

循环再进入到下一步操作,要求和远端服务中心建立TCP连接。

此时需要直接调用TCP Manager->Running(),直到该函数返回连接的状态为OPEN,表示TCP连接已经建立[8]。

程序的主循环不断地查询PPP的连接状态和TCP是否打开。

在应用程序设计中,需要实现心跳包(响应等待的最长时间)的处理,如果在设置的心跳时间内一直没有数据的通讯传输,程序将主动发送一个心跳测试包到远端服务中心。

在程序中心跳测试时间设置为400个Tick值,约为20秒,也可以设置短一点。

应用程序中需要有三个调用子程序:一是获取远端服务器参数(包括远端服务器基本参数设置:Ipstr、ID.port、ComIdx、BaudIdx,即远端IP址、端口号、串口号以及波特率);二是串口接收数据时参数设置(包括串口号、字符串长度、响应时间等);三是串口发送数据时参数设置(包括串口号、字符串长度、响应时间等)。

实现串口与远程中心数据无线传输的应用主程序流程图设计见图4。

2.2 建立工程文件GPRS232.PRJ

进入BC环境,按Alt+P打开Project菜单,选择“Open Project”,在弹出对话框“Open Project File”栏输入新建工程文件名称“GPRS232.PRJ”。

键确认后,BC自动打开“Project:GPRS232”的Project窗口,在此基础上添加所需的CPP文件:ETR232i.CPP、READINI.CPP、GPRS.CPP、TCPCLNT.CPP、RS232X3.CPP,修改Name栏的文件扩展名成“*.LIB”,确认后,向工程文件中添加LIB文件:ETR_PPP.LIB。

PRJ文件中项目添加完毕,选择菜单Compile下的“Build all”l进行编译链接,编译链接成功将生成可运行GPRS232.exe文件。

按键关闭编译链接弹出窗口,Project窗口将显示各个CPP模块的编译信息,即每个模块中程序代码的行数“Lines”,每个模块中程序代码的大小“Code”,每个模块中定义的静态数据大小“Data”。

运用远程文件管理TDRF指令,将编译生成可执行文件(EXE文件)“拷贝”到GPRS网络模块ETR232i的Flash中,嵌入式网络模块ETR232i转化为运行模式,完成设计。

3 结论

本文将GRPS技术应用到远程交通信息通信中,具有实时在、高速传输、监控方便、安全可靠的优势,适合应用于智能交通等需要远程通信的场合。

参考文献:

[1]徐洪杰、王玉良、张亚峰,关于GPRS在库塔干渠水情测报系统的分析和应用[J].巴州科技,,3:28-32.

[2]李银生,浅谈GPRS自动气象站的应用[J]中国高新技术企业,,33:83-84.

[3]韩芝侠,基于GPRS和ZigBee的农田信息监控系统设计[J].机械与电子,2011,12:49-52.

[4]刘晓华,基于GPRS的无线数据采集及短消息报警系统设计[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2011,6(3):61-63.

[5]徐晓庆、陈勇,基于GPRS的远程水质参数监测系统[J].科学与财富,2011,8:76-77.

[6]黄天健、梁志坤、郑誉煌、刘洪基,基于GSM模块TC35T的无线远程监控[J].今日电子,,10:52.

[7]郭继辉、牛作成,大功率塔康车监测系统的设计[J].导航,,2(46):76-78.

[8]吴欢,微控制器基于GPRS无线上网的实现[J].信息与电子工程,2007,2(5):134-137.

篇2:信息通信技术论文

【关键词】智能电网;电力信息通信技术;应用研究

智能电网的概念很早以前就被提出,经过一段时间的发展,智能电网正处在快速升级、完善阶段,不断对信息通信技术提出更高的要求,为跟上智能电网发展的脚步,提高电力供应的安全可靠性,应加快提高信息通信技术在电力行业的应用水平,使电力信息通信技术被广泛应用。

1.智能电网时代电力信息通信技术应用的作用

1.1对电力通信发挥着重要作用

在智能电网时代,电力通信中接入的网都将连入用户中,所以必须加强对智能电网的扩展,从而可以使之与用户端相连,方便为用户提供有关电力资源。为了促使智能电网与用户端相互连接,必须将信息通信技术应用在其中,从而方便电力信息传输。电力信息通信技术在电力领域中发挥着重要的作用,例如电力市场交易、发电系统监控、新能源并入等,极大的促进着电力信息化、智能化发展。

1.2对智能光纤通信有很大作用

为了提高电力通信的效率和质量,现在电力通信中使用光纤通信,电力信通通信技术对构建庞大的光纤通信网络也起到很大作用。我国经济正在不断发展,科技水平也在不断提高,电力系统也在逐渐科技化及智能化,电力信息通信技术的规模化应用,加快了智能电网的建设,加速电力领域通信智能化的发展。

2.电力信息通信技术

2.1光纤电力通信技术

光纤电力通信是电力信息通信技术中的重要组成部分,在电力信息通信技术中发挥着重大作用。光纤电力通信技术是以光导纤维作为介质,用来传输不同信号的一种信息技术。这种技术的优点是,比较安全并且承载量较大。利用绝缘材料来制作光纤电力通信技术,并且经常采用多芯来组成光缆,有利于传输更加快速,信息所占用空间缩小,传输质量有所保障,所以光纤通信技术应用比较广泛。

2.2通信网络技术

我国经济不断发展,电力工业技术也在不断增强,在质量和数量上都有所变化,并且微波电路也在不断被应用,信息系统更加自动化和智能化。为了使电力工业不断发展,管理水平不断提高,要加强通信网络的实时监控,从而保证电力系统正常运行。

2.3智能电力设备技术

智能电力设备主要由现代电子技术和储能技术两部分组成,新能源的使用有时会影响输电系统,当这种现象发生时,电子技术这一现代技术可以被使用,这种技术应首先对电能进行处理然后再运输给用户,从而保证电能供应稳定。当电能不能被储存时,储能技术可以对这一问题进行有效地解决,可以有效便利的提供电能。

3.电力信息通信技术在智能电网中的作用

3.1应用到发电领域中

智能电网系统中,发电领域也是重要的一部分,为了使发电领域更好的发展,将电力信息通信技术应用到这一领域中,在市场交易过程中可以使用此技术,在对此技术应用时,对发电系统要进行实时监控,还要加入新能源,从而使电力工作正常运行。所以,电力通信技术发挥着很大的作用,可以保障电力系统向智能化方向不断发展。

3.2应用到输电领域中

智能电网中,输电领域也是很重要的一部分,主要作用是进行电能输送,如果输电工作出现问题,就无法正常进行输送服务,并且输电领域还会影响电能的控制及电力保护方面,在输电领域中应用电力通信技术,可以使电力输送工作更加合理,可以发挥更大的作用。

3.3应用到变电领域中

我国经济不断发展,科技水平也在不断提高,电力系统也会更加科技化以及智能化,将此技术应用到变电领域中,可以使智能电网快速发展,使变电领域更加快速。所以将通信技术应用到变电领域中可以保证智能电网更加安全。

3.4应用到配电领域中

为了使智能电网快速建设,建设人员应保证其质量,所以将电子通信技术应用到这一领域中,可以使电网的自动性能有所提高,可以使配电更加灵活,还能保证通信更加可靠。

3.5应用到用电领域中

智能电网的建设有利于为用户提供高质量的电能,电力系统中,用户扮演很重要的角色,所以要提高电力用户服务的服务质量。但在我国用户数量非常多,用户需求也相对较多,所以数据信息管理相对困难,在用电领域中应用电力通信技术,此技术可以使数据整理更加方便,也可以使用户对电力使用更加方便。

4.结束语

总而言之,在智能电网时代,电力信息通信技术还在进一步的发展和完善,针对在应用中存在的问题,应对问题仔细分析,并采取相应的措施进行解决。把电力信息技术应用到相应的电力领域中,并对电力信息技术不断进行探究,相关部门也要对之进行大力支持,使电力通信技术发展快速,使智能电网发展更加顺利。

作者:罗林波 王国仕 单位:海南电网有限责任公司信息通信分公司

参考文献

[1]万锦华.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].工程技术:文摘版,(5):00121-00121.

[2]姜晓涛.智能电网时代电力信息通信技术的应用探讨[J].建材发展导向,2016(15):261-262.

[3]苏斌.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[D].华北电力大学(北京),华北电力大学,.

篇3:信息通信技术论文

1专业管理的主要做法

1.1加快传输网络工程改造,全面提升传输网络硬实力

江阴电力通信网最早是在开始建设的,采用东信光传输设备建设统一的光通信传输网。设备至今连续运行时间已达,故障频繁发生,导致运维压力大增,同时因厂方备品备件储备不足,严重影响到本地区通信网络的可靠运行。根据江苏省网络归并方案的要求,江阴地区结合十二五规划,对现有光传输网进行了逐步调整,组建以中兴设备为传输主体的光通信传输网络。

1.2加强班组运行资料管理,提升班组管理软实力

开展传输设备的技术改造是确保网络稳定运行的硬件建设,那么准确完善的运行资料就是提升班组运维管理的软实力。信通设备资源管理是一项庞大的数据系统工程。班组近年来在运行资料的管理方式上作了很大的努力和探索,专设专业资料FTP服务器,实现资源的共享。建立并及时更新所有信通设备台账,做到对信通设备的全生命周期管理;积极推行设备状态检修,确保设备运行的可控在控能控,有效促进设备健康运行水平。进一步加强班组运行资料的整理归档工作,各类图表资料做到绘制精细化,修改滚动化,现场同步化,大大提高了班组运维管理水平,更好地为全公司提供一个安全可靠高度稳定的通信平台。

1.3加强运维技能培训,创建学习型班组

根据统计,公司从事通信专业人员无论从年龄结构,还是学历层次、职称级别、技能等级来看,均处于弱势地位,整体技能素质偏低,制约公司信息通信运维创新的发展需求。通过加强技能培训有效途径,来切实提高运维人员的综合能力和通信网络的运行管理水平,确保电力通信网络的安全、可靠运行。在制度上,将标准化班组建设与学习型班组建设有机结合,以班组建设系列管理标准规范和统一班组各项管理要求,搭建交流共享的学习的平台。构建班组内丰富的图书资料库,建设开放的学习分享模式,广泛收集积累外、内部信息和知识,讨论分享,在班组中营造浓厚的学习氛围。注重新知识新技术的推广培训工作,确保班组全体运维人员了解并掌握先进的技术。同时班组建立常态岗位练兵运行机制,深化培训,通过班务活动和民主生活会加大学习理念的宣传教育力度,采取问答、考试、比武的方式,激发员工在工作中学习,在学习中工作的积极性和热情。同时,高起点全面规划搭建运维实训基地平台。在现有较小规模的通信运维实训平台基础上,完善配置,逐步组建功能强大的信息通信运维实训平台。实训平台设备宜选配系统在线运行主流设备,并适当选用部分超前设备。通过实训基地平台的建立,运维人员不仅能及时掌握传输、交换、电源、光缆维护等信通各分支领域的`相关原理和技术,还可以全面掌握信息网络交换数据配置、信息安全运维等必备技能。通过实训基地,有效模拟故障现象,查找现场罕见告警,确实提高运维人员的动手能力,提高对实际设备的应用能力、操作水平及各类突发事件的应对能力,从而更好地服务于电力生产。

1.4完善班组管理制度,提倡一岗多能及专业融合,全面提升工作效率

1.4.1制定分工制度,责任到人文章首先梳理了信息通信两个专业的主要工作方向,主要有光缆、电源、电话、网络、计算机、服务器、系统、抢修等不同分工,而整个班只有11个人,还有3个值班人员,4个50岁以上人员,为了协调好11个班员的工作责任性和积极性,通过沟通,首先取消了值班制度,这样富余了3个人员,可以参与更多工作.然后针对每个人员的特点进行工作分包,50岁以上的负责一项工作,50岁以下的负责两项工作,这样可以保证每项工作都有人负责。1.4.2制定结队制度,不同分工签订结队合同确定了分工,不是说只要对自己的分工负责就可以了,还要对其余相关的工作进行辅助,签订结队的人员要进行专业帮带,负责结对人员对自己分工的熟悉及运维,负有连带责任.确保每个分工至少有1人精通,1~2人熟悉。1.4.3制定轮训讲学制度,全面提升运维技能水平在确保分工,签订结队合同后,班组还制定了讲学制度,利用周五安全活动的时间,开展分工技能大讲堂活动,在活动期间,轮训人员需要对自己的分工进行基础普及,运维技能讲解,并进行测试,每人两周时间,一周讲堂,一周测试并讲解。经过基础知识普及,运维技能测试的过程,班员的各方面水平都得到了很大的提高。1.4.4制定阶段性的职业生涯规划制度班组引导员工在客观分析评价的基础上,合理设定个人愿景及阶段性的职业发展计划。每个人员都需要制定1~3年的阶段性职业生涯计划,做到近期有目标,长期有愿景.通过开展职业生涯设计辅导、沟通交流及定期检验活动,促进员工在日常的积累进步中实现职业生涯的健康发展。1.4.5制定绩效考核制度,鼓励技能提升,专业融合针对分工完成情况,结队帮带效果,技能大讲堂测试成绩,职业生涯规划完成情况,班组制定了确实可行的绩效考核制度,对每项制度完成情况进行打分,当月完成情况好的给予绩效加分,与工资奖金挂钩,鼓励员工对各项制度的落实,提高学习的积极性,进行专业工种的融合,全面提升班组运维技能水平。

2结束语

通过这些措施的实施,信通运维班人员已经进入各自的角色,每项工作既是信息又是通信,进行了真正的专业融合,各项指标有了很大的提高,班组现有人员11人,人才当量密度为0.96。双师型人才共5人,占总人数的45%;技师8人,占73%;党员5人,占45%,高级技师1人,高级工程师1人。信息通信专业融合建设是一项复杂的系统工程,需要经历持续发展完善的过程,涉及对环境、网络、系统、业务等各层次的管理,以及对人员的培训教育和管理,既不能一蹴而就,也不能一劳永逸。为此,需要进一步深化信息通信一体化管理体系,形成“统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效”的管理机制,切实提高信息通信系统运维水平和工作质效,确保信息通信一体化管理体系在电力生产中发挥重要作用。在看到成效的同时,也看到自身在班组建设工作中存在的不足与差距。主要体现在班组年龄结构分布不均,平均年龄超过46岁,有未进新进员工,与日新月异的信息通信技术发展无法同步,技术更新存在一定难度。信通运维班应迎难而上,继续保持高昂的工作热情,不断持续深入的把专业融合工作做好,为公司发展提供高速稳定可靠的网络传输平台。

篇4:信息通信技术论文

1智能电网建设中信息通信的重要性

1.1电力通信专网支撑智能电网信息传送信息通信、智能管理、采集控制是发展智能电网不可或缺的三大要素。电力通信专网中传输了大量的电网信息,生产自动化、电力营销业务、调度自动化、办公自动化等电网业务都需要依靠高速、实时、双向的信息通信,为电网的基础设施建设、先进工艺引进、智能设备应用创建出最优环境。随着国家电网公司建设“三集五大”体系目标的提出,为了提升电网的精细化、智能化管理与决策水平,信息与通信服务也逐渐向着一体化方向发展,与智能化的数据采集与控制系统相配合,为电网提供更加智能化的移动式服务。

1.2对传统电网的智能化改造需要信息技术智能电网发展本质就是新型能源的大量接入以及大量智能化设备的应用。在对传统电网的智能化改造中,信息技术发挥着重要的推动作用,智能电网、物联网、三网融合、数字家庭、智慧城市等概念,无一不与电力通信有着密切关系。传统的高频通信、电力载波通信已经逐渐被电力光纤通信所替代,电力通信向着数据实时性更高、网络更加稳定、体系更加完善的方向发展,电网数据将为更多领域提供支撑作用,形成规模效益。

1.3智能电网各项业务需要发展信息技术在智能电网发展中,包括电力生产部门、调度通信部门、行政部门、信息部门、电力营销部门在内的各个业务应用部门,都是由各类信息技术构架的电力信息通信网来进行信息传输,以光缆为代表的智能电网数据传输方式,经过PDH/SDH同步数字序列和同步技术,经过数据包交换后上送网络,最终进入应用业务层,为继电保护自动化系统、视频监控、行政电话、电网管理业务、电力ERP系统、电力营销自动化、远程抄表、负荷控制等业务服务。

2电力信息和通信技术推动智能电网建设

2.1电力一次网与通信网的两网融合电力一次网与通信网密不可分,随着智能电网推进,电力一次设备也在逐步智能化,大量智能断路器、智能开关等一次设备投入使用,数字化变电站的蓬勃发展,在简化了电力二次接线的同时,也使得变电站对通信系统的依赖性更加增强。大量的合并单元和级联装置的使用,以及IEC61850标准的推行,使得数字化变电站的信息化、自动化程度进一步增强,市场信息、电网信息、用户信息、网络通信在通信系统中传递,电网设备的数据获取、继电保护、电网控制业务都需要通信网络的支撑,进一步促进了电力一次网与通信网的两网融合。

2.2电网相关的增值业务随着各种特种光电复合缆技术的发展,电力光纤到户已经具备了一定的技术基础,智能电网下的光纤技术与电力线路相结合,有利于促进电力的业务网与信息网融合,实现资源共享与优势互补。一旦实现电力光纤到户,电信网、广播电视网、互联网能够融合发展,为电网提供多种增值服务,构建更加开放和共享的信息交互平台。通过电力光纤技术,实现智能电网与用户的实时双向互动,为用户的精细化用电、智能小区发展、阶梯电价定价、智能充电桩提供信息平台数据库,并可以更好的实现电力营销、电费征缴、用电信息通知、商业信息推广等、用电安全知识等服务,实现电网业务与电信、交通、物流、金融等信息的全面融合,以及“电力流、信息流、业务流”的互动。

2.3电力信息和通信技术在智能电网建设中的具体应用

2.3.1发电领域在发电领域,智能电网的重要特征就是新能源的接入和消纳,清洁能源接入电网后,必然对电网的电能质量、潮流计算、谐波成分等运行特性产生影响,必须要通过电力通信技术实现信息的采集和传输,实时传送遥测、遥控、遥调、遥信等信号。此外,新能源并网后,与传统电网的协同工作需要电力通信提供支撑作用,实现两网的无缝对接,新能源电站的继电保护和安全自动装置、调度自动化系统等关键电网安全管理业务必须具备两条相互独立的通信信道,以提高信息传送的安全性,同时有效的平抑并网波动,为新能源接入后电网的监测、运行、控制提供高速、稳定、可靠的通信平台。

2.3.2输电领域智能电网以特高压为骨干网架、交直流混联、各级电网协调发展,为了确保电能大容量、远距离、低损耗的电能传送,我国提出西电东送、建设“三华”同步电网等战略规划,我国的特高压交直流输电获得了大规模发展,特高压再造中国能源大动脉,我国已经成为世界上特高压输电电压等级最高的国家。在特高压输电的发展过程中,大量的新设备和新元件投入使用,电网的控制特性更加复杂,以电力电子元器件为例,为了提升特高压直流输电的灵活性,大量的晶闸管、无功控制、补偿器等元件投入使用,这些元件的接入环境更加复杂多变,对电网通信环境提出了更高的要求,高速发展的计算机和网络通信技术成为电网发展的关键技术,通过建立双向、实时、高速的通信系统,为智能电网发展提供更为广阔的发展空间。

2.3.3变电领域在变电领域,智能电网的特征集中体现在数字化变电站的建设,随着对传统电网的改造不断深入,我国新建的220kV及以上变电站均为数字化变电站,而数字化变电站的三个关键特征就是数字化一次设备、数字化二次设备和统一的IEC61850规约通讯平台,通过信息和通信技术实现对变电站的电气设备状态分析、电网调度管理、电能质量控制、精细用电管理。在数字化变电站中,所有的一次设备和二次设备之间的信息交互都通过通信网络来完成,以光纤通信取代了复杂的二次电缆接线,提升了信号传输效率,减少了二次接线工作量;通过合并单元和级联设备实现信号的高速传送,减少了通信误码率,并具有良好的抗干扰性能,稳定可靠的通信传输为数字化变电站的发展打下了坚实基础。此外,统一的IEC61850通信平台解决了电力设备间通信规约不一致、设备兼容性差等问题,实现了设备间统一的信息模型和通讯接口,提高了设备的互操作性。

2.3.4配电领域在配电领域,国家电网公司将投入大量资金用于配电网的升级和改造。智能配电网发展对通信技术的可靠性、可扩展性等都有着较高要求,由于配电网运行环境较为恶劣,运行设备和通信信道相对老旧,且电力通信网的组网方案相对缺乏,还面对规划不统一、信道不稳定、标准不规范等问题,通信环节已经成为智能配电网发展的瓶颈。目前采取多种通信技术相结合的方式来实现智能配电网的通信,通过光纤传输来实现配电网关键数据的传输,结合载波通信实现调度电话、远动信息、配电自动化、调度继电保护信息等。

2.3.5用电领域在用电领域,由于用电环节直接接入客户端,与用户用电舒适度密切相关,通信技术的使用主要体现在智能用电信息采集和智能小区用电等方面。根据国家电网公司发展规划,要实现电力客户用电信息采集的“全覆盖、全采集、全费控”,结合最新的计算机技术、智能量测技术、高速通信技术,实现用电环节的智能化。智能用电采集系统使用智能电能表完成对用电信息的实时采集与更新,结合高速通信技术上送电网企业,为阶梯电价制定、营销策略选择提供支撑,提升电网企业的线损分析水平,方便电网的电费统计、税费征缴、与电力用户的双向互动。智能小区是未来智能电网发展的趋势之一,智能小区支持新能源接入、电动汽车充电,还能够实现电力用户与电网的双向互动,参与电力营销策略制定,电力用户还能够主动参与电能的使用,根据浮动电价来自主选择削峰降耗,实现“分时电价、阶梯电价、全面预付费”的构想。

篇5:刍议城市轨道交通信息通信系统技术

刍议城市轨道交通信息通信系统技术

【摘 要】在我国,地面重铁大多数只能在长途中得到使用,短距用途则没有被考虑进去,地铁的出现,实现了短途运输,同时使铁路运输各尽其责,避免了人流量或其他因素所造成的麻烦。城市轨道交通信息通讯系统是专门服务于轨道交通的运营和治理的系统,它在一定程度上使列车安全、快速、高效的运行得到了保证。本文通过阐述城市轨道交通信息通讯系统的技术现状,对其核心系统进行了全面的分析,希望城市轨道交通信息通信系统在轨道建设中发挥重要的作用。 【关键词】城市轨道交通;信息通信系统;信息传输系统 0.引言 作为直接服务于转轨交通运营和管理的城市轨道交通信息通讯系统,通过对列车运行、公务联络、运营管理及各种信息的传递等各种方式的管理[1],使列车快速、安全、高效的运行得到了可靠的保证。该系统由传输系统、公话电话系统、专用电话系统、电源系统等子系统构成。城市轨道交通信息通讯系统是一个复杂的系统,为了使其功能得到有效的发挥,需要各个子系统间的相互协调与配合。现代城市轨道交通安全、高效、快捷的运行离不开完善、先进的通讯系统的支持。在未来,城市轨道交通信息通讯系统将向宽带化趋势及各个新系统的开发应用这两方面发展,同时使城市轨道交通服务不断完善,促进城市轨道交通的发展。 1.我国城市轨道交通信息通信系统技术的研究现状 我国轨道交通部门为了使城市轨道交通列车安全、稳定、快速、可靠的运行,同时对列车的运营情况进行统一的指挥,就需要城市交通系统与完善的通讯系统之间的相互配合[2]。根据我国目前城市轨道交通专用通讯系统的情况,将该系统分为十二个子系统,它们分别是公用电话系统、专用电话系统、广播系统、闭路电视系统、时钟系统、数据通讯系统、传输系统、报警系统、自动售票系统、信息管理系统、综合布线系统、报警系统。 我国城市轨道交通信息通讯系统正在向多样化方向发展,随着城际轨道交通线与市郊线的大量建立,使该系统逐渐形成大运量、中运量、市郊线多种并存的局面,并呈现出多样化的趋势。为了使我国城市轨道交通的整体技术水平得到有效的提升,使该行业技术得到飞速发展,突破国外的技术垄断,同时使其所涉及到的行业、经济得到快速的发展,就需要大力开展交通信息通讯系统的技术研究。 2.传输系统作是城市轨道交通信息通信系统的核心 作为城市轨道交通信息通讯系统核心的传输系统,其主要的职责是为语言、数据、图像等各种业务提供专用通道。由于各种业务对系统的时间、宽带、可靠性等的要求不一样,为了保证这些业务的顺利完成,就需要加强传输系统的灵活性和可靠性。根据业务的不同种类可将其分为两种类型,即车站―中心业务和邻站业务[3]。 由于传输系统是通讯系统的核心,这就要求其更加重视技术选择问题。目前我国的通信技术发展比较快,通讯技术的发展推动了城市轨道交通传输技术的发展,使其在传输技术选择上提供了更为广阔的空间。我国现今使用的传输技术主要有三种,它们分别是开放式传输网络技术(OTN)、同步数字传输技术(SDH)、异步转移模式技术(ATM)。下面我们将对这三种技术的优缺点进行简单的`介绍。 开放式传输网络技术是专门服务于城市轨道交通的技术,由于该技术的接口类型及数据比较多,所以性能稳定。但是由于该系统没有国际统一标准,从而使其自身具有封闭性,这种现像对系统的升级是不利的。除此之外,随着我国城市轨道交通业务量的逐渐增加,宽带的不断改进,OTN技术已经无法适应宽带的需求。 同步数字传输技术作为以一种成熟且优秀的技术,是电信骨干网的重要组成部分。该技术有着世界统一标准,有利于系统的更新换代,同时还具有网管和自愈功能。但是,由于同步数字传输技术主要服务于语音业务,所以在数据和图像业务方面还有所欠缺。 异步转移模式技术是一种面向连接的技术,它通过统计复用功能,使宽带的利用率得到有效的提高;该技术在业务服务方面具有多样性,能为各种业务提供有效的服务,尤其是在视频业务中的效果最为显著。但是由于ATM的系统非常复杂,所以其可靠性不高,同时昂贵的价格在一定程度上制约了该技术的发展。 随着各种新型通讯技术的开发和应用,使轨道交通的业务得到发展,新型的业务被开发出来,同时也对宽带的要求有所提高。在未来城市轨道交通信息通讯系统中,千兆以太网技术(GE)及粗波分复用技术(CWDM)将会被使用。 千兆以太网技术可以与以太网及快速以太网兼容,其特点是直接、千兆、快速,同时由于设备比较便宜,传输的距离较长,很容易得到推广,在一定程度上使城市轨道交通信息通讯系统的要求得到满足,并且解决了传统以太网的不足[4]。 粗波分复用技术是大容量电信骨干网的首选技术,它具有操作简单、容量充足、扩充容易、性价比高等优点。随着宽带的进一步提高,CWDM技术在未来城市轨道交通信息通讯系统中发挥重要的作用。 3.城市轨道交通信息通信系统的其他子系统 3.1公务电话系统和专用电话系统 公务电话系统是城市轨道交通信息通讯系统的子系统之一,它为轨道交通的运营控制提供了通讯工具。随着交换机技术的成熟和推广,使公务电话系统有了较多的选择。可靠稳定、扩容方便的交换机在该系统中的使用,有利于轨道交通的高速增长,同时适应了其他业务及话务量的需求。由于公共通讯网采用虚拟网的方法来解决问题,所以在一定程度上降低了投资建设及运营的成本[5]。 专用电话系统为工作人员指挥列车的运行和设备的操作提供了通讯工具。行车安全离不开行车调度运用,而行车调度的顺利进行需要可靠、安全及操作方便的设备支持。专用电话系统在轨道交通中的使用,为行车调度提供了有力的支持,在发生紧急情况时,可将系统内部的每台电话都设置成热线电话,有利于事件的快速解决,也为行车安全提供了重要的保障。 3.2电视监控系统 作为图像通讯的闭路电视监控系统,可以将实时、动态、直观的图像进行跟踪、监控、记录。闭路电视监控有指挥和管理的功能,为城市轨道交通自动化调度和管理的实现提供了依据。由于电视监控系统的不对称传输,使车站到中心需要的宽带比较大,反之则需要使用低速数据业务。ATM技术在电视监控系统中的使用,是现今为止最佳的传输机制,该系统利用ATM技术按需求分配宽带的特点,使图像的质量得到保证,同时也节省了宽带的使用率。 4.结语 随着我国通讯技术的发展,使城市轨道交通信息通讯技术不断完善,同时呈现出来多样化的发展趋势。由于列车的安全行驶需要可靠性高的通讯系统的支持,所以,为了避免意外情况的发生,就需要工作人员在了解该系统的基础上,加强对通讯系统的研究,使通信与信号紧密的结合起来,形成一个具有高自动化的、集控制、指挥、 通讯、信息为一体的系统,同时利用无线卫星、移动通讯、光纤通讯等先进的科技,使列车在运行过程中实现通讯联系,有利于通讯网的形成。这就使通讯系统的可靠性能得到很大的提高,保证了列车在行驶过程中的安全,同时也使运输效率得到充分的发挥。 【参考文献】 [1](美)卡塔洛颇罗斯基.密集波分复用技术导论[M].北京:人民邮电出版社,. [2]肖雅君,吴汶麒.用于轨道交通列车自动控制系统的通信技术[J].城市轨道交通研究,,(02):59-60. [3]杨磊,李峰.传输系统在城市轨道交通信息通讯系统中的应用[M].北京:机械工业出版社,. [4]陆化普.城市轨道交通规划的研究与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2011. [5]易思蓉.公用电话系统在城市轨道交通信息通讯系统中的应用[J].城市轨道交通研究,2012,(02):31-32.

篇6:远程终端中通信控制卡的设计与实现

远程终端中通信控制卡的设计与实现

摘要:介绍了一种多台单片机与PC机通信的方法,给出了通过一块通信控制卡来实现与多台单片机的实时通信,并将数据上传给上位机以提高通信可靠性和效率的设计方法,同时给出了该通信控制卡的硬件接口电路和软件设计框图。

关键词:单片机;智能模块;串口通信

1概述

PC机与多台单片机构成小型的分布式测控系统已在工业控制、生产管理中得到了广泛的应用。在这类应用系统中,PC机多作为上位机通过直接查询来控制各从机。由于PC机本身还要进行动态数据显示、数据库实时录入、越限报警、报表打印等任务,因此,当从机数目过多时,上位机频繁地响应从机的中断,并在一定时间内等待和接收数据?这极大地影响了PC机的工作效率。为了提高上位机的工作效率,笔者在PC机与各个智能模块间增加了一块用AT89C51作为微控制器的通信控制卡。整个系统构成一个3级分级控制系统,通信控制卡位于中间层,它是系统控制、管理的中枢。

2通信控制卡硬件电路

在本系统中,通信控制卡采用查询方式对下位机的各智能模块进行查询,该智能模块由AT89C51控制的电量、温度、液位、开关量采集板构成,它们分别可独立完成各自的数据采集和处理任务。当处于被查询状态时,系统可采用中断方式与通信卡进行通信。通信卡依次为人机完成各种数据处理任务提供各种数据和控制命令,然后把它们统一打包上传给上位机,从而使上位机可以对其进行显示、加工和处理,并形成各种报表。

该系统的硬件接口电路如图1所示。其中控制卡的核心芯片是AT89C51,它利用本身自带的串口与各智能模块间通过多机通信方式3进行总线式多机通信。为了同时能与PC进行通信,另一端通过8251A的.扩展串口与PC相连。即要求8251A芯片的接收数据线RXD(脚3)及发送数据线TXD(脚19)通过MAX232与PC相连?这是因为电平转换器8251A的输入、输出均为TTL电平,而通过电平转换器可将TTL电平转换成RS232C标准电平以便与PC进行通信。

8251A芯片的时钟输入线CLK可为其提供定时信号。在异步方式时,CLK的频率至少应大于8251A内接收器或发送器输入频率的4.5倍。其引脚RXC(脚25)为接收器时钟,它的作用是控制字符的发送速率,其时钟可使用8253产生的合适时钟频率。在异步方式中,引脚RXC和TXC(即接收、发送时钟)为波特率的16倍。该控制卡中扩展的8kBRAM可分别开辟4个不同的存储电量采集板的数据,处理时可以将它们一起送到PC。

3软件系统设计

3.1通信协议

通信控制卡的AT89C51串口与各智能模块的通信按自定义的通信协议进行。过程如下:

(1)首先使所有从机SM2位置1,以使其处于只接收地址帧的状态。

(2)控制卡先发一地址信息,其中8位为地址,第9位为地址/数据信息的标志位,该位为1表示该帧为地址信息。

(3)从机接收到地址帧后,会将其接收的地址与本从机的地址相比较。对于地址相符的从机,可置SM2=0,以接收主机随后发来的所有信息;而对于地址不相符的从机,则置SM2=1,以继续执行采集任务和其它任务。

(4)当从机发送数据结束后,会发送一帧校验和,并将第9位(TB8)置为1,以作为从机数据传送结束标志。

(5)控制卡接受数据时,先判断数据结束标志(RB8),若RB8=1,且校验正确,则回送正确信号00H,此信号可令该从机复位以重新采集数据,等待地址帧。若校验和出错,则送0FFH,以令该机重发数据,如果重发5次还不行,则认为失败,并转入其它地址。若接收帧的RB8=0,则将原数据锁定到缓冲区,并准备接收下帧信息。

(6)从机接收到复位命令后,再回到监听地址状态(SM2=1)。

3.2程序框图

设主机发送的地址信号01H、02H、03H为从机设备地址,地址FFH是命令各从机恢复SM2为1的状态信号,即复位。从机的命令编码为:

01H―请求从机接收通信卡的数据命令;

02H―请求从机向通信

控制卡发送数据;其它均按从机向通信卡发数据处理。

从机的状态字节格式如图2所示。其中TRDY为1表示从机已准备好接收通信卡的数据(见图2中D1位);RRDY为1表示从机准备好向通信卡发送数据(见图2中D0位);而ERR=1则表示从机接收到的命令是错误的(图2中D7位)。

该通信控制卡与各智能模块均采用12MHz晶振,它们之间的波特率为4800bps,采用定时器T1的工作方式2,这样,当TL1计满时,TH1将自动送数给TL1。当波特率为4800bps时,TH1=TL1=0xf3。而通信卡与PC间的波特率为9600bps,故可用产生的脉冲8分频后送到8253。8253工作在方式3,它产生的周期性方波送给8251A的TXC、RXC,可作为波特率发生器。用C51实现的通信卡和从机的程序流程图如图3和如图4所示。该通信卡采用查询方式,从机采用中断方式进行相互通信,并采用校验方式进行数据校验,然后将数据打包,上传给上位PC。

本设计已用于铁路调度监督系统远程终端单元中的控制信息采集板和开关量采集板,以及铁路微机联锁系统中的上位机控制和模拟屏动态实时显示等方面。整个系统实际运行良好,可靠性高,系统性能得到很大的改善

篇7:第三层网络交换技术实现VLAN间通信

随着信息技术的飞速发展,特别是计算机技术和网络技术的不断完善,人们对网络的传输要求也越来越高,在竞争中以太网以其传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势脱颖而出成为现代企业网络的首选,VLAN技术的出现很好地解决了网络信息过载的问题,但是由于不同VLAN之间的通信必须依赖路由功能,而传统的路由器由于其自身低速,复杂等局限性,很容易成为网络的瓶颈使以太网的优势难以发挥,第三层交换技术的出现克服了传统路由的缺点比较满意地解决这个难题,

1.第三层交换技术发展的必要性

传统路由器的主要功能是实现路由选择与网络互联,即通过一定途径获得子网的拓扑信息与各物理线路的网络特性,并通过一定的路由算法得到到达各子网的最佳路径。建立相应的路由表,从而将每个IP包跳到跳(hoptohop)传到目的地;其次,它必须处理不同的链路协议。IP包途经每个路由器时,需经过排队、协议处理和寻址选择路由等软件处理环节,造成延时增大。同时路由器采用共享总线方式,总的吞吐量受到限制,当用户数量增大时,每个用户的接入速率降低。路由器更注重对多种介质类型和多种传输速度的支持,而目前数据缓冲和转换能力比线速吞吐能力和低时延更为重要。

与路由技术相比,交换技术的好处就是速度快,当网络规模很大时,高速、大容量路由器是十分必要的。另一方面,由于现代通信网络大都采用光纤技术,所以目前数据网络的主要瓶颈是结点路由器。现在的第三层交换、路由交换或其他相关名词都是这种思路的体现。虽然第三层交换最初是为了局域网而设计的,它采用目的IP地址进行交换,但是现在这种技术也已经开始在广域网中使用。它不需要将广播封包扩散,而是直接利用动态建立的MAC地址来通信,如IP地址、ARP等,具有多路广播和虚拟网间基于IP和IPX等协议的路由功能。这方面功能的顺利实现,主要依靠专用集成电路ASIC把传统路由软件处理的指令改为ASIC芯片的嵌入式指令,从而加速了对包的存储转发和过滤,使得高速下的线性路由和服务质量都有了很高的保证。

2.第三层交换技术的基本原理及其结构框架

2.1第三层交换技术的基本原理

第三层交换是在网络交换机中引入路由模块而取代传统路由器实现交换与路由相结合的网络技术。它根据实际应用时的情况,灵活地在网络第二层或者第三层进行网络分段。具有三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。

第三层交换机的设计基于对IP路由的仔细分析,把IP路由中每个报文都必须经过的过程提取出来,这个过程是十分简化的过程。IP路由中绝大多数报文是不包含选项的报文,因此在多数情况下处理报文IP选项的工作是多余的。不同网络的报文长度是不同的,为了适应不同的网络,IP要实现报文分片的功能,但是在全以太网的环境中,网络的帧长度是固定的,因此报文分片也是一个可以省略的工作。第三层交换技术没有采用路由器的最长地址掩码匹配的方法,而是使用了精确地址匹配的方法处理,这样,有利于硬件的实现快速查找。它采用了使用高速缓存的方法,把最近经常使用的主机路由放到了硬件查找表中,只有在这个高速缓存中无法匹配的项目才会通过软件去转发。在存储转发过程中使用了流交换方式,在流交换中,分析第一个报文确定其是否表示了一个流或者一组具有相同源地址和目的地址的报文。如果第一个报文具有了正确的特征,则该标识流中的后续报文将拥有相同的优先权,同一流中的后续报文被交换到基于第二层的目的地址上,现在的三层交换机为了实现高速交换,都采用流交换方式。其在IP路由的处理上进行了改进,实现了简化的IP转发流程,利用专用的ASIC芯片实现硬件的转发,这样绝大多数的报文处理都可以在硬件中实现了,只有极少数报文才需要使用软件转发,整个系统的转发性能能够得以成千倍地增加,相同性能的设备在成本上也得到大幅度下降。

每个VLAN对应一个IP网段。在二层上,VLAN之间是隔离的,这点跟二层交换机中交换引擎的功能是一模一样的。不同IP网段之间的访问要跨越VLAN,要使用三层转发引擎提供的VLAN间路由功能。在使用二层交换机和路由器的组网中,每个需要与其他IP网段通信的IP网段都需要使用一个路由器接口作为网关。而第三层转发引擎就相当于传统组网中的路由器,当需要与其他VLAN通信时也要在三层交换引擎上分配一个路由接口,用来做VLAN的网关。三层交换机上的这个路由接口是在三层转发引擎和二层转发引擎上的,是通过配置转发芯片来实现的,与路由器的接口不同,它是不可见的。下面举个例子来说明通信过程。假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信,发送站A在开始发送时,把自己的IP地址与B站的IP地址比较,判断B站是否与自己在同一子网内,若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行二层的转发,若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A要向三层交换机的三层交换模块发出ARP(地址解析)封包。当发送站A对三层交换模块的IP地址广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址,否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求,B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址,三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后,A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理,信息得以高速交换,

可见由于仅仅在路由过程中才需要三层处理,绝大部分数据都通过二层交换转发,三层交换机的速度很快,接近二层交换机的速度。

2.2第三层交换技术的简单拓扑结构

所用连接到骨干交换机的设备有服务器、交换机、集线器、工作站等。其中核心交换机是一台第三层交换机,通过它来划分两个不同的功能的逻辑子网,实现不同VLAN间的通信。从图1可以看出,在同一个VIAN虚拟子网内部三层交换机仅具有二层交换的功能,以保证传输速度的要求,而在不同的VIAN子网之间,三层交换机还起三层交换的作用,能正确地进行ARP解析,以保证数据流的正确传输,同时它还支持组播、帧和包过滤、流量计算等功能,以确保安全性能与用户需求。

3.第三层交换技术的优点和实用价值

交换技术提供网络的基本业务:交换虚电路和永久虚电路及其他补充业务,如用户群、网路用户识别等;在端到端计算机之间通信时,能进行路由选择以及流量控制,并能提供多种通信规程如数据转发、维护运行故障诊断、计费与一些网络的统计等三层交换技术除了优异的性能之外,其中的关键设备三层交换机相对于传统的二层交换机还有更优异的特性,这些特性可以给局域网、城域网等的网络建设带来更多优势。

3.1高扩充性

三层交换机在连接多个子网时,子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接,不像传统外接路由器那样需要增加端口,而是预留各种扩展模块接口,在网络扩展时,可以插上模块来扩充,从而保护了用户对局域网、城域网等的设备投资,并满足企业网络不断扩充的需要。

3.2高性价比

三层交换机具有连接大型网络的能力,功能基本上可以取代某些传统路由器,但是价格比传统路由器低,仅接近二层交换机。

3.3支持的协议灵活,兼容性好

在局域网中三层交换机能够支持IP协议、IPX协议,基本上可以满足要求,对于路由协议需要仔细选择,既要考虑是否支持RIP这类小型网络的路由协议,也要考虑是否支持0SPF这类大中型网络适用的路由协议。同时三层交换机在大中型网络中也有802.1d协议的支持而能保证网络的健壮性。802.1d协议指的是生成树(SpanningTree)协议,在大中型网络中,往往来用冗余链路的方式保证网络的联通,即为了防止网络中断,一个子网连接到网络主干的路径有多个,但是这样就会形成环路,使数据总是在网络中循环,从而阻塞网络,而采用生成树协议之后,交换机就能够检测并且消除网络中出现的逻辑环路,既不破坏冗余又保证了网络的性能。

3.4提高安全性

在网络中,对于所传输的数据包,出于安全考虑,需要根据很多规则对数据进行过滤,确保只有符合规则的数据包才能通过第三层交换机,由于不同VLAN间的通信及数据传输都要经过交换机,交换机可以采取各种安全限制手段,而且现在的第三层交换机支持访问控制列表,能线速地对所有数据包进行过滤。

4.第三层交换技术的应用方向

第三层交换机的应用很简单,主要用途是代替传统路由器作为网络的核心。因此,凡是没有广域网连接需求,同时又需要路由器的地方,都可用第三层交换机来取代。在企业网和校园网中,一般会将第三层交换机用在网络的核心层,用第三层交换机上的千兆位端口或百兆位端口连接不同的子网或VLAN。这样的网络结构相对简单,结点数相对较少;另外,也需要较多的控制功能,并且成本较低。其主要应用包括下面几个方面:

4.1作为网络的骨干交换机

第三层交换机一般用于网络的骨干交换机和服务器群交换机,也可作为网络结点交换机。在网络中,同其他以太网交换机配合使用,网络管理员能构造无缝的10/100/1000(Mb/s)以太网交换系统,为整个信息系统提供统一的网络服务。这样的网络系统结构简单,同时还具有可伸缩性和基于策略的QoS(质量服务)等功能。

4.2支持链路聚合的PortTrunk技术

在应用中,经常有以太网交换机相互连接或以太网交换机与服务器互联的情况,其中互联用的单根连线往往会成为网络的瓶颈。采用PortTrunk技术能将若干条相同的源交换交换机与目的交换机的以太网连接线从逻辑上看成一条连接线。这样既保证局域网不会出现环路,同时也有效地加大了连接带宽。性能良好的第三层交换机全面支持PortTrunk技术,有效满足了企业局域网对连接带宽的要求。

4.3实现组播和自学

一些第三层除了支持动态路由协议RIP和OSPF外,针对日渐流行的多点组播的需求,还能够实施基于标准的多点组播协议,如距离矢量多点组播路由协议DVMRP、PIM等。

结束语

虽然第三层交换机本身具有协议依赖性。其中大多数仍然需要路由器来完成一些高端路由功能。如充当VLAN到WAN的网关及其他更复杂的路由要求。因此路由器和第三层交换机都要维持路由表,这显然增加了网络管理的负担,并且由于我国通信基础设施比较薄弱,传统路由方式还将在今后较长时间内发挥一定的作用。但是作为一项新的技术其具有很强的生命力和可拓展性,第三层交换技术从概念的提出到今天的应用,虽然只经历了几年的时间,但其扩展功能不断丰富,随着ASIC硬件芯片技术的发展,第三层交换技术与产品将会得到进一步发展,并在LAN、MAN、WAN等网络交换中得到广泛应用。

篇8:铁路通信系统的数字化技术与实现

【摘 要】铁路无线通信,面对有限的频谱资源之间的矛盾日益增加的交通和处理大量的信息,传统的模拟技术已经不能完全满足铁路高速,重载,信息技术,现代的需要。

数字技术(尤其是DMR技术)和产品已经出现。

篇9:铁路通信系统的数字化技术与实现

大家都知道,我们生活在信息技术和全球化的社会,社会结构非常复杂,并继续加强人与人之间,产生的信息量和极端增长的需求,也就是“信息爆炸”的关系,这促使生产,加工,传播和接收信息,因此它获得了快速发展。

信息技术浪潮席卷社会的每一个角落,但也设置关闭了各个方面的数字化革命,是重要的多媒体,计算机,通信,自动化的性能,电缆电视,电子阅读器已经消失了深到人们的日常生活中,和数字化城市建设成为语音,数字图书馆,数字化校园,数字化技术,信息技术的发展中起到了至关重要的作用,企业正逐步开始进行数字化处理。

专业无线通信也不例外,数字化时代已经到来[1]。

1数字化和铁路无线通信

随着人类社会的发展和生活水平的提高,资源日趋紧张,持续的需求和质量要求的人,这就需要提高资源利用率和科技创新水平的提升水平。

要培养,例如,为了满足的上升需求的速度,乘车环境,从在早期的蒸汽引擎的火车,内燃机已经被发展到现在普遍可见的电力机车燃料资源的利用率已也被提高,人们的生活带来了极大的方便。

同时,技术进步和不断地影响甚至改变人们的思想观念,行为方式和管理风格,和习惯。

的发展,计算机技术对人们的生活也可以说给大家看,的第一个大型机到PC的发展,计算机开始,以传播并逐渐成为生活的必需品,现在的智能终端的出现提供了人与更快的免费平台。

在许多方面,电脑已经改变了传统的方式生活的人[2]。

2铁路无线通信数字化的必要性

中国铁路GSM-R移动通信系统升级的GSM-R到目前为止,除了在个别的主干速度,这是铁路无线通信系统的改造,几乎所有的客运线,高速铁路是用在所有的GSM- R移动通信系统。

促进GSM-R应用过程中是不容易的,但逐渐显露出许多重要的问题。

1)的频谱资源严重不足。

国家分配给GSM-R频段4MHz的,考虑到保护间隔,只有19个可用的频率。

5细胞色带复用模式下,每个基站的四个频率;7细胞色带复用模式下,每个基站是最多只有3个频点。

对于一般的铁路区段和车站,频率是最基本的范围足够多线并行的铁路枢纽和大型客车站,频率资源短缺的问题非常突出。

2)GSM-R无线通信终端的适应性,系统功能,系统大量的二次开发,当总线发生故障时,可用于所有的连接件和短的电流差动继电器的流入电路中的电流差动继电器切除总线上,然后所有的组件。

3)GSM-R本身面临着落后的技术和技术演进的问题,最近的演变路径移动软交换和IMS(IP多媒体子系统),长期演进到第四代移动通信技术为基础的3GPPLTE(移动通信长期演进)。

进化的过程,涉及改造的MSC,BSC,基站和移动终端还涉及到一个根本性的变化[3]。

4)如果GSM-R无线列调改造的近70000公里的铁路,不仅是一个巨大的工程量是难以实现的,和改造资金。

为了解决上述问题,它可以在同一时间在两个方面:第一,更加积极地为GSM-R频率资源的国家权威,但这个程序只能解决频率资源不足的问题,并达到了非常可能性很小。

高频保护行动之间的差异是主要的保护范围内的全方位的路线,快速反应区域相短路和接地故障更频繁的行动之一,其正确率也较高,误操作的4倍两部次测试错误的接线,再次因误投。

然而,这种保护装置采取两次出口的比例,提高了可靠性,但增加的固有的动作时间,所以,在近用部的断层运动速度是小于的距离 I段,零序 I段或电流速断快。

此外,由于涉及范围很广,不仅涉及的侧保护装置和高频率的渠道,如高频电抗器组合过滤器,高频电缆分频的保护,发送和接收信息机等设备,并也由对侧的保护装置,和高频率的信道条件。

因此,组保护装置的运行质量差,尤其是高频信道的阻抗匹配分频器的滤波特性,还在探索之中。

可以保留使用现有的铁路无线通信基础设施(如天,艾菲尔铁塔(Eiffel Tower)的馈线,漏泄同轴电缆,等),可以降低无线通信系统的升级改造成本的难度[4]。

3数字技术路线的选择

除了推广使用的GSM-R铁路无线通信系统的数字化升级,在TETRA数字集群通信系统,自然会想。

不仅具有强大的调度功能的通信和虚拟组和系统设计初期考虑在450?470 MHz的工作频带,但我们的规定TETRA系统只能使用800兆赫频段的TETRA数字集群TETRA数字集群没有考虑使用的150 MHz频段。

除了大量的应用,在国内城市轨道交通系统中,仅用于全国铁路的各条线。

在公共无线通信系统中,应注意简化了系统的规模,结构和协议应该指出,使系统的快速发展和部署。

进行线路主保护的附加双转型的双重转型和变革前,该物种的保护主要出口线被迫限负荷情况,大大提高了安全性和可靠性的电力输送。

高运转可靠性的两种类型的保护装置的动作记录,27倍,96.3%的正确率。

当然,也存在相同的高频率上的HF信道之间的差异。

铁路无线数字化列调和的无线通信系统集成或分立站也必须做出明确的选择。

首先,无线列调移动终端可以漫游的国家,并以很高的速度移动,当总线发生故障时,可用于所有的连接件和短的电流差动继电器的流入电路中的电流差动继电器切除总线上,然后所有的组件。

相母线差动保护。

为了确保可靠性,必须逃脱母线保护的最大不平衡电流的外部短路。

当母线连接元件,不平衡电流,可以很容易地导致故障的保护。

电流相位比较的基础上的每个连接元件的电流相位变化来区分内部和外部故障总线差动保护。

无论母线连接的元素数,外部短路或正常操作中,电流差动继电器的电流相位差180°的流入和流出,内部故障时,所有的电流相位的各元素的几乎是一样的。

其次,在无线列调系统用户组是一个单一的,主要是各种随之而来的调度,以及各种机车的驱动程序,而且还对列车尾部风压,调度数据传输命令和列车车次查询,站无线通信系统被划分成一些逻辑上独立的基团,这些基团的运输调度的需要具有与铁路线无关,而且基本不允许之间的通信的各种基团。

后退一定距离,使压余和光纤电缆(二二者和挤压模粘结为一体)推出通信系统。

然后挤压轴后退至原位,通信系统再度后退一定距离,主剪刀将压余和光纤电缆由模面分离,并使压余与制品切断。

压余被剪断后,仍与光纤电缆紧密粘结在一起,需要借助专用的光纤电缆分离剪使二者分离。

分离后的光纤电缆再被送到通信系统,进行第二次挤压 在两个方向相对于主系统的设备的垂直线,一般下游的2Mb / s的信道,每站接入系统设备,上行链路的2Mb / s的信道,直接由最远程站环回构成一个受保护的通道。

向上和向下线时,网络应该是不同的途径2Mb / s的信道,不同的路径位于不同的物理传输层,传输设备和传输线路,电缆系统和微波系统,光纤电缆系统由两个不同寻常的电缆组成。

从挤压开始至结束的过程中,光纤电缆受到轴向压力作用而产生径向膨胀(弹性变形限度内),与通信系统壁之间:形成密封作用,实现正常挤压;而当挤压过程结束时,作用于光纤电缆上的轴向压力消失,径向膨胀恢复,光纤电缆与通信系统壁间产生间隙,便于光纤电缆与挤压轴一起退出通信系统,进行下一个挤压循环。

显然,对于材质为高合金工具钢的实心整体光纤电缆,在弹性变形范围内,只依靠轴向压缩以产生径向1~2ram的膨胀是难以实现的,需要采用特殊结构的光纤电缆,以使其在适当的轴向压力作用下即可产生足够大的径向膨胀[5]。

双总线并行操作可以自动适应的'总线连接元素的位置,保护误动的变化过程中的变化,不会造成的电流互感器开放。

铁道充电收盘保护改正总线上的故障,考虑安装一个专门的铁道充电保护。

交换总线故障保护的过程中,可以纠正行动。

站驱动的手机有一定的特殊性,不能得到保护,2Mb / s的信道自愈环必须牢固后卫线通道作为保护通道。

在正常情况下,站间行车电话的2Mb / s的信道占用的时隙为对等体的对等通信。

失败的相邻站点间的传输通道(如电缆损坏),通过自我修复通道迂回不中断站之间的通信调度电话,旅游咨询电话中断原来的站应该是驱动之间的电话线实线为第二通道。

4数字无线列空调系统的总体框架构想

为了便于理解的数字无线列调系统的整体框架,首先简要介绍了前两个调度系统设想的IP方案。

IP调度通信系统绘制的软开关架构,整个网络被划分成四个层次:服务应用程序层,控制层,传输层和媒体访问层,如在图1中示出。

控制层提供各种业务的呼叫控制,连接以及部分业务。

(1)在调度机械室无线控制器,实现整个无线列调系统,包括固定设备和移动终端的管理,控制,管理分区的调度;注册的移动终端位置跟踪,调度和移动终端之间的呼叫连接控制[6]。

(2)位于在一个站的无线接入网关,实现粘合状态,在移动终端中选择一个收发信机;发送的寻呼信息和广播信息;没有先前接入的无线控制器,并且可以处理内的移动台之间的呼叫连接的本地网关终端。

(3)位于车站和铁路间隔收发器或中继器设备,无线的信道编码,无线链路控制,干扰检测和射频场强覆盖。

(4)该移动终端。

无线控制器的处理能力应该能够管理整个铁路局/无线列调终端(终端铁路局间漫游)。

三段的方向上的零序电流保护动作80次,总共有95%的正确率。

(3)高频闭锁距离保护和高频闭锁零序保护(机 SF-5 B HF收发消息),进行线路主保护的附加双转型的双重转型和变革前,该物种的保护主要出口线被迫限负荷情况,大大提高了安全性和可靠性的电力输送。

高运转可靠性的两种类型的保护装置的动作记录,27倍,96.3%的正确率。

当然,也存在相同的高频率上的HF信道之间的差异。

②与TETRA和GSM-R相比,系统放弃电路交换技术,充分利用的分组传送技术,包括有线部分和空中接口,使用正交频分多址接入(OFDMA),空中接口物理层技术,适合于语音通信,数据传输是更合适的。

整个网络采用分组交换技术的各种QoS保障措施,以确保该系统的语音和数据的传输质量。

在管理调度绿色铁路站段级调度台系统中设置一个或多个主系统设备远程访问主系统的一个分支,当地不再设置主系统设备。

主系统设备能够访问超过2 Mb/s的数字环,一个环可以访问多个数字系统设备。

同步主从同步,所有设备间子系统到主系统设备时钟同步,时钟输出,时钟接入传输设备的主要系统设备外,数字环路外地经验的基础上,大约有20来访问系统设备是合适的。

铁道部规划的11号信令数字调度设备的网络信令标准。

随着数字化改造的铁路调度专用通信系统,各部委,各部门,分公司的三种调度通信系统将逐步联网,这就要求当前子推出了主要系统设备应具有全路网条件。

铁路通信系统的数字化改造将提高铁路运输的现代化铁路通信信息技术的质量和水平,为客户提供保护。

5 站场数字无线通信系统总体框架设想

母差保护的情况下操作的设备在下列情况下,应立即检查处理:(1)交流电流回路断线,直流电源消失“光字也发出后,应立即退出母线差动保护,并通知如下保安人员处理。

直流熔断器(2)直流电源消失,你应该检查端子块DC电路监视继电器ü常闭触头相关的电路,为了提高利用有限的频谱资源,随后由数字技术只能被视为以提高各信道的利用率[7]。

该站的无线通信可以成熟的数字集群通信系统,所设想的站的数字无线通信系统是在图2中所示的总体框架。

该系统由无线遥控器,一个固定的终端,基站和移动站4的一部分。

是传统的数字集群通信系统,该系统不再使用电路交换技术,但所有的分组交换技术,OFDMA技术的空中接口的物理层。

这将带来以下好处。

1)无线控制器可以设置站地板任意一种通信机房,需求设置基站站的地理覆盖范围。

2)从无线控制器设置的固定终端位置上的地点的限制,根据需要,可以设置在不同的位置也可以对焦点设置在相同的位置。

3)采取一定的QoS措施,既适合站楼的语音通信,数据传输更适合。

6空中接口的建议

物理信道使用的LTE主流复用 - 正交频分复用(OFDM),和它的优点,可以得到高度的频谱利用率,而在同一时间更高的数据传输速率,给用户带来。

上行链路和下行链路的传输方案:确保在250公里每小时列车运行速度的峰值256KB / s的用户数据速率。

研究,以确定的框架结构,以待试验。

能够满足最专业的无线用户的需要DMR作为公开的欧洲标准,一些制造商的支持下,经过数年的研究和开发,产品已基本成熟,并广泛在世界上使用的。

美国的主流对讲机公司摩托罗拉基于DMR的数字无线电产品,并销售开始于推出的世界,7月,全球已售出超过100万台。

TAIT,SELEX和海可以达到制造商已经加大了产品开发和营销,PDT / CDMR相关的行业标准或技术联盟的研究工作已经开始有条不紊地进行。

集成的应用程序的二次开发和集成商也加入了这个行列,DMR产品已经能够满足大部分的专业无线用户的需求。

DMR系统已经在社会各阶层的生活开始了全面的应用。

铁路平面灯显示设备使用DMR技术和铁道部技术审查,是促进整个道路。

多个林业部门已经开始使用DMR系统。

DMR系统的深入推广和渗透端口,林业,数字平调,油田,道路,社区国防,市政,公安等领域。

从市场的角度来看的专业无线数字化,数字对讲机系统的应用后的增值服务,在数字化和数字化,市场潜力是巨大的。

DMR技术先进的系统,以及DMR不断升级,其市场应用的覆盖范围将逐步扩大。

参考文献:

[1]陈波文.浅谈铁路通信光缆线路的维护工作[J]. 铁道通信信号,,8(01):89-90.

[2]王戴瑜.接入网系统维护与故障处理浅析[J]. 铁道通信信号,2012,11(02):120-122.

[3]闻映红,张金宝. 数字与模拟对讲系统的对比分析[J].铁道通信信号,2012,7(02):167-168.

[4]龚原斌. 浅谈铁路电务系统故障应急处置存在问题及对策[J].铁道通信信号,2012(01):160-162.

[5]刘正自. 铁路区间通信解决方案[J].铁道通信信号,2012,12(01):178-180.

[6]葛斌. 浅谈铁路客运专线通信系统的维护[J].铁道通信信号,2012,15(01):132-133.

[7]李学彦,栾学军. 数字通信技术在无线调车灯显设备中的应用[J].铁道通信信号,2012(02):180-182.

篇10:基于卫星短消息通信的大地测量信息传输技术

基于卫星短消息通信的大地测量信息传输技术

无线通信是大地测量内外业一体化生产中的瓶颈问题.首先介绍了大地测量信息传输系统的基本功能,给出了通信管理功能的基本结构,然后重点讨论了通信管理中的一些关键技术:用户终端与计算机控制程序之间的`信息组织、利用CRC校验和多重确认进行误码控制、建立传输队列来防止信号失锁造成的信息拥塞.最后通过试验分析,验证了利用卫星短消息通信进行大地测量信息传输的可行性.

作 者:赵冬青 陈日高 张西光 ZHAO Dong-qing CHEN Ri-gao ZHANG Xi-guang  作者单位:赵冬青,张西光,ZHAO Dong-qing,ZHANG Xi-guang(信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052)

陈日高,CHEN Ri-gao(92493部队,辽宁,葫芦岛,121500)

刊 名:测绘科学技术学报  PKU英文刊名:JOURNAL OF GEOMATICS SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期):2008 25(2) 分类号:P223 关键词:卫星短消息通信   大地测量   一体化生产   信息传输  

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