水利水電監(jiān)控系統(tǒng)的仿真研究

1、<p>　　水利水電監(jiān)控系統(tǒng)的仿真研究</p><p>　　摘要:CDMA技術(shù)是當(dāng)前無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的熱點(diǎn)技術(shù)之一，也是目前最為先進(jìn)的技術(shù)之一。CDMA技術(shù)在水利水電監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅開創(chuàng)了水利水電監(jiān)控管理的新模式，而且還極大的提高了水利水電的監(jiān)控效率。本文首先對(duì)CDMA技術(shù)進(jìn)行了概述，并對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)和工作原理進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)該監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了分析，提出了一些看法和建議。 關(guān)鍵

2、字：CDMA 無限通訊 水利水電監(jiān)控 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù) </b></p><p>　　CDMA又叫“碼分多址”，是一種使用在無限通訊網(wǎng)絡(luò)上的技術(shù)，在這種技術(shù)中，它允許所有的使用者同時(shí)享受全部寬帶的頻帶，并且通過使用者所發(fā)出去的信號(hào)作為雜訊，因此在使用中完全不

3、用去考慮訊號(hào)碰撞的問題。在CDMA技術(shù)中，利用展評(píng)的通訊技術(shù)，可以相應(yīng)的減少信息用戶之間的信息干擾程度，同時(shí)增加用戶的使用數(shù)量；另外，CDMA的寬帶能夠得到有效的擴(kuò)大，提高信息傳輸?shù)男屎陀跋褓|(zhì)量。 </p><p>　　CDMA技術(shù)源自人們對(duì)無線通信的不斷需求，隨著信息時(shí)代的到來，無線通信技術(shù)得到了迅速提高，CDMA技術(shù)在這一環(huán)境中產(chǎn)生并得到發(fā)展。目前，CDMA技術(shù)中提供的語音編碼技術(shù)比GSM技術(shù)要好得多，其帶

4、來的音效更好，質(zhì)量更高，因此，CDMA技術(shù)目前被視為最具良好認(rèn)證體制的技術(shù)之一，也是IMT-2000的重要技術(shù)，是第三代數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)之一。 </p><p>　　作為第三代通訊核心技術(shù)的CDMA，它與FDMA、TDMA相比，具有更多的優(yōu)勢，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在擴(kuò)頻通信方面。擴(kuò)頻通信是指將需要傳輸?shù)男畔拵У玫綌U(kuò)展，然后再發(fā)送出去的一種技術(shù)，擴(kuò)頻技術(shù)主要有三種，一種是直接序列技術(shù)；一種是跳頻序列技術(shù)；還有一些是跳時(shí)

5、學(xué)列技術(shù)，在這些技術(shù)中，其使用原理都是采用避開干擾的辦法，進(jìn)而增加信號(hào)的頻帶和速度，有效擴(kuò)展了頻譜，使得這種信息發(fā)送所占據(jù)的信道寬帶將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身的寬帶。因此，擴(kuò)音通信不僅具有抗同頻干擾性好，抗多徑干擾性能好，抗衰老性好的優(yōu)勢，而且它還具有保密性好，功率低、密度譜，架設(shè)方便，可移動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)。 CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)及其工作原理 </p><p>　　1、CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) </p>

6、<p>　　CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，按照以下幾個(gè)原則來進(jìn)行：第一，模塊化原則，在該系統(tǒng)中，所有的結(jié)構(gòu)都要實(shí)現(xiàn)模塊化管理；第二，參數(shù)化原則，在系統(tǒng)的每一個(gè)模塊中，都必須采用參數(shù)來進(jìn)行控制管理；第三，擴(kuò)充性原則，任何一個(gè)功能模塊，都應(yīng)該具有一定的發(fā)展空間，能夠隨著結(jié)構(gòu)和功能的完善，得到靈活的調(diào)整和擴(kuò)充。 </p><p>　　CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是基于CDMA聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)，因此，從結(jié)

7、構(gòu)上來說主要由以下幾個(gè)部分組成：第一，視頻采集壓縮模塊；第二，無限數(shù)據(jù)傳輸模塊；第三，中心監(jiān)控管理模塊。另外，CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件主要包括云臺(tái)、控制器、視頻采集器以及CDMA的一些終端設(shè)備等。 </p><p><b>　　2、碼分多址 </b></p><p>　　碼分多址是CDMA技術(shù)在數(shù)字技術(shù)中的一個(gè)分支，是伴隨著擴(kuò)頻通訊技術(shù)發(fā)展而來的無線通訊技術(shù)。在

8、碼分多址的應(yīng)用原理中，CDMA技術(shù)通過擴(kuò)頻技術(shù)，把需要傳輸?shù)囊欢ㄐ盘?hào)寬帶數(shù)據(jù)用一個(gè)大于信號(hào)寬帶的高速隨機(jī)碼來進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的貸款有效擴(kuò)展，然后再被發(fā)送出去，真正實(shí)現(xiàn)信息的通信。 </p><p>　　3、CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理 </p><p>　　CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)在其使用前，一般要在CDMA網(wǎng)絡(luò)鎖覆蓋的區(qū)域中架設(shè)一個(gè)能夠支持CDMA的無限視頻設(shè)備，并將來自無限

9、網(wǎng)絡(luò)的視頻訊號(hào)回傳至CDMA的網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)臺(tái)中；同時(shí)，CDMA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)臺(tái)再將互聯(lián)網(wǎng)上采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)臺(tái)上。監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)臺(tái)中通常會(huì)配置較多的視頻監(jiān)控器和存儲(chǔ)器，分別用于進(jìn)行視頻的監(jiān)控和監(jiān)控信息的存儲(chǔ)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控和管理。 </p><p>　　基于CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的水利水電監(jiān)控技術(shù)分析 </p><p>　　1、基于CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的水利水電監(jiān)控

10、系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　在利用CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)水利水電進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，首先要對(duì)該監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)部分： </p><p>　　第一，主站，所謂主站即水利水電監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心，同時(shí)也是各站點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心和管理中心，在水利水電各站點(diǎn)的測試中所獲得的數(shù)據(jù)都必須傳輸?shù)街髡具@里，然后再由主站對(duì)信息進(jìn)行統(tǒng)一的管理、保存和分析，最后再將完整的信息從主站發(fā)送出去。

11、 </p><p>　　第二，終端設(shè)備，終端設(shè)備是配置在水利水電監(jiān)控的各站點(diǎn)上的設(shè)備，主要用于對(duì)各站點(diǎn)的設(shè)備或儀表來進(jìn)行各地信息的采集，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。 </p><p>　　第三，測點(diǎn)，在每一個(gè)終端設(shè)備上都會(huì)接入一個(gè)測點(diǎn)，所謂測點(diǎn)就是指每一路設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)的接入，在測點(diǎn)的接入中，各站點(diǎn)的設(shè)備和儀表不同，測點(diǎn)的接入方式就不同，各設(shè)備的接入?yún)?shù)和通信方式也都不一樣了，因此，在進(jìn)行測點(diǎn)的接入時(shí)，一定

12、要根據(jù)測點(diǎn)的實(shí)際情況來進(jìn)行。 </p><p>　　2、現(xiàn)場控制層的設(shè)計(jì) </p><p>　　現(xiàn)場控制層主要包括主站服務(wù)中心處理模塊、數(shù)據(jù)信息的采集模塊以及通信模塊和現(xiàn)場控制模塊等。在現(xiàn)場控制層中，其自動(dòng)化的設(shè)備要求比較高，不僅要求運(yùn)行速度快，而且還具備良好的穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠滿足水利水電工程全自動(dòng)化的要求。在現(xiàn)場控制層的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)采集模塊主要是對(duì)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)性質(zhì)的采集，對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備以

13、及處理程序等設(shè)施來組合而成；通訊模塊在現(xiàn)場控制層中十分重要，主要負(fù)責(zé)把采集到的信息和數(shù)據(jù)，包括一些錯(cuò)誤的信息數(shù)據(jù)，按照一定的通訊規(guī)則進(jìn)行編排，使其完整的由CDMA連接到CDMA網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備中；現(xiàn)場控制模塊在現(xiàn)場控制層中實(shí)現(xiàn)了對(duì)測點(diǎn)接入設(shè)備的智能化控制，主要由各種智能化的軟硬件來構(gòu)成。 </p><p>　　在現(xiàn)場控制層中，一般采用分散式的布置結(jié)構(gòu)，例如間隔式、單元式、分布式等。在現(xiàn)場控制層中，各間隔的單元之間是相

14、互獨(dú)立的，并且采用集中式控制的辦法，從而增強(qiáng)了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。 </p><p>　　3、站級(jí)控制層設(shè)計(jì) </p><p>　　站級(jí)控制層設(shè)計(jì)中，主要包括通訊處理和數(shù)據(jù)收發(fā)軟件，以及接入點(diǎn)和系統(tǒng)軟件的選擇等。站級(jí)控制層主要設(shè)置在控制室里面，其設(shè)備主要包括：服務(wù)器、監(jiān)控臺(tái)、通訊設(shè)備等，另外還有一些相應(yīng)的監(jiān)控軟硬件、搜索軟硬件和數(shù)據(jù)軟硬件等。站級(jí)控制層可以對(duì)水利水電的運(yùn)行狀況進(jìn)行

15、全方位的監(jiān)控，同時(shí)也可以對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。如果在監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)一些緊急情況，站級(jí)控制層就可通過設(shè)計(jì)好的通訊模塊對(duì)監(jiān)控人員發(fā)送預(yù)警信息，讓這些緊急情況及時(shí)的得到處理。 </p><p>　　總的來說，CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于水利水電的監(jiān)控系統(tǒng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了水利水電的遠(yuǎn)程監(jiān)控，還未監(jiān)控系統(tǒng)提供了充足的預(yù)警機(jī)制；同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了傳輸速度快，寬大量大的特點(diǎn)，相應(yīng)的提高了該技術(shù)的安全性。同時(shí)，

16、該技術(shù)也具有一定的空間性，無論是技術(shù)升級(jí)，還是其擴(kuò)展性，都比較容易得到實(shí)現(xiàn)，在該技術(shù)的模塊結(jié)構(gòu)中，各模塊相對(duì)獨(dú)立，在升級(jí)的過程中，比較容易，而且方便易行。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　CDMA技術(shù)在水利水電監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，無論是在設(shè)備的靈活性和經(jīng)濟(jì)性上，還是在該技術(shù)的安全性和效率方面都具有極大的優(yōu)勢。CDMA技術(shù)在水利水電監(jiān)控

17、中的應(yīng)用也具有較大的發(fā)展空間，相信在未來幾年里，將會(huì)得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]許志軍.朱元成.配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù).2003，21(B07):114-115，127. </p><p>　　[2] 譚永忠.蔣該‘基于通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)通