基于GSM短信息通信方式的路灯无线监控系统.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：基于GSM短信息通信方式的路灯无线监控系统摘要：要实现对路灯设备的可靠监控关键问题是两个一是通信问题即如何建立一个与众多路灯设备进行可靠通信的通信网络二是监控设备的可靠性特别是监控终端的可靠性。近年来我国的路灯建设取得了飞速的发展对改善投环境促进经济快速发展方便群众生活美化城市起了很大作用。由于路灯线路分布面太广虽然路灯管理部门每天都要派车进行巡回检查还是经常不能及时发现故障而出现白天亮灯及晚上灭灯等故障。随着社会文明的不断发展路灯照明作为体现城市面貌的功能日显突出。一方面社会对亮灯率及维护及时性要求不断增强一方面路灯控制范围日益扩大管理难度越来越大成本越来越高所以有必要对老的路灯控制系统进行改造。但如何建立一个高效可靠的路灯监控系统这是需要研究的一个课题。一：路灯控制的特点：路灯控制设备有以下几个特点一是分布面广且比较分散二是数量较多在大中城市往往要达数百个控制点三是环境条件恶劣设备处于室外高温低温潮湿灰尘等不利因数影响设备运行四是对信号传输的实时性要求不高即在检测数据时允许有一定延迟五是每次传输的信息量不大。所以要实现对路灯设备的可靠监控关键问题是两个一是通信问题即如何建立一个与众多路灯设备进行可靠通信的通信网络二是监控设备的可靠性特别是监控终端的可靠性。二：通信方式的选择：在我国许多城市路灯监控系统中通信方式基本都采用无线方式根据路灯控制的特点我们认为应首先考虑无线监控系统。但究竟是采用无线专网方式（即自建一个无线网络）还是采用无线公网方式（即采用GSM短信息方式）我们对两种方式进行了调查和对比：1。无线网络的覆盖范围：采用无线专网需要自建一个发射塔自己组成一个无线网络由于只有一个发射点所以在信号覆盖上存在一定问题解决的方法目前是架设中继站或采用接力通信的方式。架设中继站需要有合适的制高点需要增加一定的设备给维护也增加了困难采用接力通信方式时容易出现一个接力点出现故障时影响后面一大片且增加了信号传输时间。无线公共网在国家投巨资建设下其普及性和覆盖范围是目前任何一种无线网络所不能比拟的在西安市区中国移动就有六百多个基站已实现市区的无缝隙覆盖不存在死角盲区等问题。2。数据传输速率：无线专用网常用的传输速率为1200波特优点是接续时间短一般小于0.5秒传输实时性好且可实现群呼。采用GSM无线公共网短消息方式时传输速率为19200波特不需要拨号永远在线但需通过交换的方式与各监控点连接时间在采用专线的方式时可小于3秒目前还没有开通群呼功能但由于短消息处理平台的高速处理能力（西安市为480条每秒）可认为数百点的信息可同时完成且点数约多优越性约大特别是当采用监控点主动上报模式时由于不会发生信号竞争现象可允许多个信号同时上传。3。天线和发射功率：无线数传电台发射功率通常在5瓦以上有时为保证通信距离还需更大的功率功率大使得备用电池也大发射频率一般在200多兆由于频率低接收天线尺寸也较大在闹市中很不美观。GSM无线MODEM发射功率很小一般在0.5瓦左右天线尺寸很小（约3－10CM）小功率容易作到高密度可大大减小监控终端的尺寸降低监控终端的成本提高了可靠性。4。数据传输可靠性：无线专用网一般没有通用的通信协议需用户自己开发在低频段电波干扰较大有时会影响数据传输。公共网通信协议采用国际通用的通信协议技术成熟容易开发GSM系统提供的短消息业务可让网络端知道被叫方是否收到所发的消息如果传输失败被叫方没有回答确认消息网络会保留所传消息一旦发现被叫方能够叫通时就可以重发以确保被叫方能够收到。5。技术和服务：无线专用网监控是一种较为传统的方式技术已相当成熟而GSM短消息方式在监控方面的应用是属于一种新兴技术缺乏大规模使用经验。在服务上无线专用网需自己配备维护人员和仪器无线公共网则享受到电信方面的服务不用自己配备人员和仪器。6。信号发生堵塞通信中断问题：据中国移动陕西移动通信公司数据信息中心有关人士介绍在正常情况下是不会发生阻塞现象的除非发生特殊的重大事件。由于路灯监控系统对实时性要求不高即使通信暂时中断几分钟影响也不大我们还可以增加冗余系统把终端设计成即使接收不到开关灯命令终端也可自己根据事先设计好的时间自动运行也就是说暂时的通信阻塞不会对路灯的正常运行有影响。考虑到路灯的运行特点和一个长远的发展前景如GPRS、3G等技术的不断应用我们决定采用GSM无线公共网短消息方式建立西安的路灯监控系统的通信网络在投入不大的情况下充分享受飞速发展的电信技术给我们带来的巨大优越性。图一系统框图三。系统简介：路灯监控系统主要由中央控制室、监控终端、和通信系统三部分组成见图一。1。中央控制室：中央控制室主要完成监测数据的采集、处理