無線�(shù)傳模塊是為適�(yīng)�(yuǎn)距離�(shù)�(jù)傳輸通訊的要�,具有對外部傳感�信號的接�、轉(zhuǎn)�,能量供應(yīng),輸出等功能的數(shù)�(jù)處理模塊,尤其適合數(shù)�(jù)采集�(diǎn)分散、位置偏�(yuǎn)、無人職�、有線通訊安裝施工不便、成本高的行�(yè),例如氣象、環(huán)�、水�、電�、石油管線監(jiān)控、城市管�(wǎng)�(jiān)�、工�(yè)�(jiān)�。從無線�(shù)傳模塊年代以�,GPS�(wèi)星定位和�(dǎo)航技�(shù)與現(xiàn)代通信技�(shù)相結(jié)�,無線�(shù)傳模塊空間定位技�(shù)方面引起了革命性的變革�
隨著我國�(jīng)�(jì)社會(huì)的發(fā)�,對水文信息不斷提出新要求,水文觀測項(xiàng)目和�(nèi)容不斷增�,對觀測手段和方法以及水文�(jiān)測技�(shù)的研�(fā)和應(yīng)用提出了越來越高的要�;�(xiàn)代電子技�(shù)、傳感技�(shù)、通信技�(shù)和計(jì)算機(jī)技�(shù)的迅速發(fā)�,也促�(jìn)了水文監(jiān)測技�(shù)自動(dòng)化的�(fā)�.
無線�(shù)傳模塊水文監(jiān)測系�(tǒng)�,常常需要對眾多的水位點(diǎn)�(jìn)行實(shí)�(shí)�(jiān)�,大部分監(jiān)測數(shù)�(jù)需要實(shí)�(shí)�(fā)送到管理中心的后端服�(wù)器�(jìn)行處�.由于�(jiān)測點(diǎn)分散,分布范圍�,而且大多�(shè)置在�(huán)境較惡劣的地區(qū),通過電話線傳送數(shù)�(jù)往往事倍功�.通過 GPRS DTU 無線傳輸模塊 �(jìn)行數(shù)�(jù)傳輸,成為水文部門選擇無線�(shù)傳模塊通信手段之一.污染源監(jiān)測設(shè)備可將采集到的污染數(shù)�(jù)和告警信息通過 GPRS �(wǎng)�(luò)及時(shí)�(fā)送到水文�(jiān)測部門,�(shí)�(xiàn)對排污單位或�(gè)人的及時(shí)管理,可以大大提高水文部門的工作效�.
一、水文監(jiān)測自�(dòng)化技�(shù)的應(yīng)用和�(fā)�
1 、水文監(jiān)測的范圍與內(nèi)�:水文�(jiān)測無線數(shù)傳模塊水文傳感器技�(shù)與采�、存�(chǔ)、傳輸、處理技�(shù)的集�.
2 、人工監(jiān)測技�(shù)存無線數(shù)傳模塊的問題:
從水文傳�(tǒng)的人工監(jiān)測技�(shù)分析來看,主要存在以下問題:( 1 )記錄方式以模擬方式為�,就是�(shù)字方式記錄的也很難方便的輸入�(jì)算機(jī)處理;( 2 )�(jù)處理基本靠人工處理判�,�(fèi)�(shí)易錯(cuò);( 3 )水文信息的采�、傳輸、處理的�(shí)�(shí)性和�(zhǔn)確性較�,無法適應(yīng)�(xiàn)代水文的需�.因此,要用自動(dòng)化技�(shù)促�(jìn)水文�(jiān)測自�(dòng)化的�(fā)�.
3 、水位的采集和傳�
用于自動(dòng)化監(jiān)測的水位傳感器主要有浮子式水位計(jì)、壓力式水位�(jì)、電子水尺和超聲波水位計(jì)�.這些傳感器可以直接接� RTU �,自動(dòng)�(jiān)測水位參�(shù).地下水位的監(jiān)測與地表水相�.
目前,水文�(jiān)測站與各采集�(diǎn)之間的數(shù)�(jù)通信主要采用手工抄錄� PSTN 電話線傳�.采用電話線傳輸數(shù)�(jù)�(shí),由于每次撥號都需要等�,速度�,而且�(fèi)用也較高.同時(shí),由于各監(jiān)控點(diǎn)分布范圍�、數(shù)量多、距離遠(yuǎn),�(gè)別點(diǎn)還地處偏�,因此需申請很多電話�,而且有些�(jiān)控點(diǎn)有線線路難以到達(dá).
GPRS 具有速度�、使用費(fèi)用低的特�(diǎn),其傳輸速度可達(dá) 171.2kb/s .與有線通訊方式相比,采用 GPRS DTU 無線 傳輸模塊 傳輸方式則顯得非常靈�,無線�(shù)傳模塊要用自�(dòng)化技�(shù)促�(jìn)水文�(jiān)測自�(dòng)化的�(fā)�,它具有組�(wǎng)靈活、擴(kuò)展容�、運(yùn)行費(fèi)用低�,維護(hù)簡單、性價(jià)比高等優(yōu)�(diǎn)因此,目前正考慮采用 GPRS GPRS DTU 無線 傳輸模塊 傳輸方式解決污染源監(jiān)測數(shù)�(jù)的實(shí)�(shí)傳輸問題.
無線�(shù)傳模塊可為用戶大量節(jié)省通信流量�(fèi)�,傳感器模塊用來�(jìn)行外部傳感器信號的接�、轉(zhuǎn)�,能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)�(diǎn)提供必要的能�.
傳感器無線通信模塊無線�(shù)傳模塊頻段選擇對于整�(gè)傳感器節(jié)�(diǎn)的數(shù)�(jù)收發(fā)、中�(zhuǎn)、傳輸都將產(chǎn)生重要影�,無線通信�?zé)o線數(shù)傳模塊的空間�(dú)占性決定了頻段選擇十分重要.所�,�(shè)�(jì)無線收發(fā)模塊�(shí)必須考慮這一因素.
無線�(shù)傳模塊的收發(fā)芯片選擇工作在ISM頻段.2.4GHz是全球通用的ISM頻段.其他頻段還有900MHz-928MHz(只適用于美洲大陸)�868MHz-870MHz(歐洲大部分地區(qū)).從這方面考慮,CC1000芯片是不�(cuò)的選�,它支持多�(gè)載波頻率,其中包括868MHz�915MHz兩�(gè)屬于ISM頻段的基本調(diào)制頻�.
�(shù)�(jù)傳輸可以簡單地分為有�(包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信專線)和無�(分為建立專用無線�(shù)�(jù)傳輸系統(tǒng)(433MHZ頻段�2.4G頻段)或借用CDPD、GSM、CDMA等公用網(wǎng)信息平臺)兩大類方式。相比較而言,用無線�(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式比其它方式具有如下優(yōu)�(diǎn),下面介紹一下用無線�(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式相比于有線通訊的優(yōu)�(diǎn)�
1.建設(shè)工程周期�:�(dāng)要把相距�(shù)公里到數(shù)十公里距離的�(yuǎn)程站�(diǎn)相互連接通訊的時(shí)候,采用有線的方�,必須架�(shè)長距離的電纜或者挖掘漫長的電纜�,這�(gè)工程周期可能就需要數(shù)�(gè)月的�(shí)�,而用�(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸?shù)姆绞?,只需要架�(shè)適當(dāng)高度的天線,工程周期只需要幾天或者幾周就可以,相比之下,無線的方式可以迅速組建起通信鏈路,工程周期大大縮��
2.成本廉價(jià):有線通信方式的建立必須架�(shè)電纜,或挖掘電纜�,因此需要大量的人力和物�;而用無線�(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式則無需架設(shè)電纜或挖掘電纜溝,只需要在每�(gè)終端連接無線�(shù)傳電臺和架設(shè)適當(dāng)高度的天線就可以�。相比之下用無線�(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式,節(jié)省了人力物力,投資是相當(dāng)節(jié)省的。當(dāng)然在一些近距離的數(shù)�(jù)通訊系統(tǒng)�,無線的通訊方式并不比有線的方式成本�,但是有�(shí)�?qū)嶋H的現(xiàn)場環(huán)境難以布�,客戶根�(jù)�(xiàn)場環(huán)境的需要還是會(huì)選用無線的方式來�(shí)�(xiàn)通訊�
3.適應(yīng)性好:有線通訊的局限性太�,在遇到一些特殊的�(yīng)用環(huán)�,比如遇到山�、湖�、林區(qū)等特殊的地理�(huán)境或是移�(dòng)物體等布線比較困難的�(yīng)用環(huán)境的�(shí)�,將對有線網(wǎng)�(luò)的布線工程有著極�(qiáng)的制約力,而用無線�(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式將不受這些限制,所以說用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式將比有線通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性,幾乎不受地理�(huán)境限��
4.�(shè)備維�(hù)�:更容易實(shí)�(xiàn)有線通訊鏈路的維�(hù)需沿線路檢�,出�(xiàn)故障�(shí),一般很難及�(shí)找出故障�(diǎn),而采用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式只需維護(hù)�(shù)傳模塊,出現(xiàn)故障�(shí)則能快速找出原�,恢�(fù)線路正常�(yùn)��
5.�(kuò)展性好:在用戶組建好一�(gè)通訊�(wǎng)�(luò)之后,常常因?yàn)橄到y(tǒng)的需要增加新的設(shè)�。如果采用有線的方式,需要重新的布線,施工比較麻�,而且還有可能破壞原來的通訊線路,但是如果采用無線數(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)�(jù)傳輸方式,只需將新增設(shè)備與無線�(shù)傳電臺相連接就可以實(shí)�(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了�