无线通讯数据的采集与传输的分析

李楚鹏

中海油信息科技有限公司湛江分公司

摘要：我国的无线通讯技术发展尤为迅速，为国内的人们带来了更加便捷的生活。但是，对于无线通讯技术，对无线通讯数据的采集与传输方面的研究还不够深入，导致了这方面存在一定的空白，我们还需要进行更加深入的研究，因为无线通讯技术的潜力很大，有待于进一步挖掘。因此，研究无线通讯数据的采集和传输技术很有必要。

关键词：无线通讯数据；采集；传输

一、常用的无线通讯技术分析

目前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。2.1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。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。

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。

二、无线通信发展的特点

2.1公众移动通信不断增长，但世界各地发展不均衡。一方面，在许多移动通信普及率已经很高的发达国家和地区，新增移动用户的数量在不断减少；另一方面，在许多移动通信刚刚开始发展的发展中国家和地区，移动用户数量猛量增长；但是，发达国家用户创造的ARPU值要比发展中国家要高得多，而且，韩日等国在数据新业务方面的增长迅速，成为全球移动通信发展的新热点。

2.2无线宽带通信技术飞速发展，技术不断更新升级。伴随着传统公众移动通信的不断发展，近年来全球宽带无线接入技术领域研究和应用也十分活跃，各种宽带无线接入技术的出现，如：宽带固定无线接入技术、WLAN技术、UWB技术等等，给无线通信产业的发展注入了新的活力。

三、无线通讯数据的采集与传输分析

本文以西安优玛公司YM600S系列YUMA-RTU为核心系统进行分析研究，其通过卫星、GPRS无线通讯数据的采集和传输实现计算机网络控制的无人监控效果，通过无线数据的采集与传输更好地了解设备故障，并达到精准维修的效果。

3.1GPRS的运用方案

GPRS这种新型的移动数据通信业务，其具体的工作原理是：为移动用户在与连接数据网络之间搭建一种无形、高效的连接形式，通过此种形式为移动用户提供高速无线IP。另外，与其他移动数据通信业务不同的是，在GPRS这种新型的移动数据通信业务中，同一无线信道可以被多个用户同时使用，而且任何一位用户可以同时占用多个无线信道，以上这种形式，在专业领域被称为分组交换技术。在分组交换技术下，无线资源得到了充分有效的利用，不仅为用户提供了全新的业务体验，而且实现了资源的合理配置。通常，在理论方面，无线传输宽带每秒要达到171.2kB，但是实际应用传输宽带大约在每秒10～70kB，由此可见，GPRS还大大提升了无线传输速率。

另外，GPRS这种新型的移动数据通信业务，具备其他无线通信业务目前无法企及的优势：GPRS不再需要利用电路交换模式的网络资源，而是实现了在端到端分组转移模式下发送和接收数据。从这方面考虑，GPRS为广大用户提供了一种低成本、但是高效率的无线分组数据业务。也正因为上述这个特征，GPRS这种新型的移动数据通信业务特别适合于以下形式的数据传输：间断的、突发的、频繁的以及少量的。另外，GPRS还具备以下优势，由于该技术提供数据分组发送和接收的服务，因此，运营商只能按照流量给用户计费，因此，大大降低了服务成本。

该系统的工作流程是，在油田管网的遥测点有规则的、有计划的分散地分布着远程终端单元RTU。通过远程终端单元RTU，将开关量、模拟量的信号连接起来，进一步实现对传输数据的采集、处理、存储以及传输。将收集、存储数据的信息，一并通过GPRS网络，向数据服务中心传输数据信息，并且随后执行上位机的命令。GPRS系统主要包括智能模块、电源、天线、RTU以及后备电池组等几部分组成。从其组成要素中，我们不难发现其是具备先进的无线通信设备，因此，为数据传输提供了关键的技术力量支持。

一般而言，GPRS系统的运行是按照拓扑图来进行的。管线阀室设1站、2站、3站以及20站、21站。其中管线阀室1站、2站、3站通过信号连接与通讯公司内部网相连接，然后，以主站为连接点，将GPRS设备与卫星设备之间的信号通过网口、串口联系起来，主服务器、数据服务器、管理员站、操作员站以及打印机都是在以太网上进行的，通过其将管理系统与数据中心库连接起来。

3.2系统硬件配置

通信系统是系统硬件配置的核心。改系统中使用的石油管线长度比较长，而且其阀室分布的十分分散，因此，为了避免十分严重的事故给用户带来的经济损失，需要对系统当中涉及到的各种设备和管线运行状态进行实时的监控。在通信系统的支持下，能够对各种设备的运行状态、压力以及流量等指标进行全天监控，一旦其中的设备出现问题，能够及时启动自动报警机制，还可以实现远程调控和修正，最大程度降低事故发生的可能性，降低损失。并且，其监控系统中监控站数量较多，并且跨越的地理范围十分广阔，对于通信系统的速率、响应时间要求比较高。而且，油田管线阀室都陈设在环境较为恶劣的地区，因此，敷设通讯光缆十分困难，而且其中要耗费巨大成本，因此，为了弥补以上缺陷，采用以GPRS为主、卫星通讯方式为辅的通讯模式。

除了通信系统，中控室的硬、软件配置也是十分重要的。其中，中控室硬件主要包括计算服务器、管理员站、操作台、控制器、电源模块、通讯模块以及主站模块等多种设备；而中控室的软件配置主要是指在一些核心的运行系统，其中包括操作系统软件以及监控系统软件、系统编程软件等多种系统，操作系统软件一般采用的是Windows2000serve。除此之外，还有RTU的硬件配置。该硬件系统是以计算机为核心技术，发挥着监控和采集数据的重要作用。在此硬件支持下，初步形成了以主站RTU为主，以21座阀室的21个远端控制系统为辅，完成数据诊断、监控和采集的任务。

3.3无线通讯技术在数字化中的应用

无线通讯技术不断成熟，其应用越来越广泛，人们对于电脑以及其他多种多样的数据和网络服务变得越来越依赖。最近，新型的无线通讯设备，诸如照相机以及数字摄像机等电子设备，都被安装上了blue-tooth系统。这样就免去了电缆方面给用户带来的不便。同理，如果将blue-tooth系统安装在手机里面，能够实现无线传输连接，允许用户可以在小范围内自由走动打电话和听音乐。蓝牙设备在无线通讯技术的应用，不仅降低了传输成本，而且还拓展了新的应用。无线通讯技术在未来数字化的应用中也将会越来越彰显其优势。

结束语

无线通讯数据的采集和传输的研究中，我们要运用科学的方法，同时，将理论运用于实际，通过更深层次的研究来提高无线通讯技术的运用水平，为人们的生活谋福利。

参考文献

[1]FATMA无线通讯系统演示.张鑫.2013.6.

[2]GPRS无线通讯的水源井群监控系统.孟丽.2017.2.

[3]GSM/GPRS系统容量问题及其分析石乐义.张果果.2014.9.