論文主題詞：無線通信；油田；監(jiān)控系統(tǒng)

論文摘要：隨著油田的開發(fā)，偏遠(yuǎn)油區(qū)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控在油田的安全生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用，而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應(yīng)用的幾種無線通訊技術(shù)的進(jìn)行簡單介紹，分析偏遠(yuǎn)油區(qū)的地理環(huán)境及生產(chǎn)環(huán)境對無線通訊技術(shù)應(yīng)用的影響。并對應(yīng)用無線網(wǎng)橋技術(shù)進(jìn)行的平臺(tái)視頻監(jiān)控項(xiàng)目中的成功應(yīng)用做簡單介紹。

1引言

在油田偏遠(yuǎn)油區(qū)生產(chǎn)過程中，對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控對偏遠(yuǎn)油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠(yuǎn)油區(qū)裝置遠(yuǎn)離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴(kuò)展方便，因此特別適合偏遠(yuǎn)油區(qū)對通信鏈路的要求。

2常用的無線通訊技術(shù)

目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺(tái)、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。

1短距離無線通信技術(shù)簡介

近年來，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng)，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段，WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù)，以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。

2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開放性的、短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi)，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享，也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備，使設(shè)備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。

藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接因特網(wǎng)，其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電，組成一個(gè)巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng)，新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應(yīng)未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢。

作為一個(gè)新興技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無線通信技術(shù)，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個(gè)方面。

論文關(guān)鍵詞:BluetoothSIGUWB

論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術(shù)對比及多角度的分析,證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術(shù)的可能。

隨著因特網(wǎng)、多媒體和無線通信技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求,作為無線通信技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無線通信技術(shù)正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術(shù)簡介

近年來,由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng),加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。

2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

論文關(guān)鍵詞：BluetoothSIGUWB

論文摘要：通過Bluetooth和UWB的技術(shù)對比及多角度的分析，證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術(shù)的可能。

隨著因特網(wǎng)、多媒體和無線通信技術(shù)的發(fā)展，人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，低功耗、微型化是用戶對當(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求，作為無線通信技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無線通信技術(shù)正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術(shù)簡介

近年來，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng)，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段，WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù)，以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。

2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

1在油田偏遠(yuǎn)油區(qū)生產(chǎn)過程中，對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控對偏遠(yuǎn)油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠(yuǎn)油區(qū)裝置遠(yuǎn)離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴(kuò)展方便，因此特別適合偏遠(yuǎn)油區(qū)對通信鏈路的要求。

2常用的無線通訊技術(shù)

目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺(tái)、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。

其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動(dòng)和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強(qiáng)的優(yōu)勢，即信號(hào)覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠(yuǎn)離陸地的基站，因此很多海上生產(chǎn)平臺(tái)還無法為GPRS/CDMA信號(hào)完全覆蓋。此外經(jīng)過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求，但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號(hào)（例如視頻信號(hào)）遠(yuǎn)程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進(jìn)行視頻信號(hào)傳輸?shù)陌咐?，但效果并不理想?/p>

數(shù)字電臺(tái)用于點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的工作環(huán)境，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接，實(shí)現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺(tái)的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強(qiáng)、接收靈敏度高等特點(diǎn)。數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)比較成熟，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項(xiàng)目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟，相應(yīng)的設(shè)備價(jià)格的降低，使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺(tái)被GPRS/CDMA所取代。但同時(shí)，數(shù)傳電臺(tái)的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺(tái)也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺(tái)誤碼率低、信道可靠的特點(diǎn)，數(shù)傳電臺(tái)必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。

擴(kuò)頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴(kuò)頻微波最大優(yōu)點(diǎn)在于較強(qiáng)的抗干擾能力，以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等，同時(shí)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn)，特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線（微波）進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離（可達(dá)50km）、高速（可達(dá)百M(fèi)bps）無線組網(wǎng)。這兩項(xiàng)技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號(hào)傳輸業(yè)務(wù)。

1背景

短距離無線通訊技術(shù)，作為傳輸信息的最新科技成果，已經(jīng)深入影響了人們消費(fèi)、生存等每一個(gè)方面，并且它以很多設(shè)備為中心，對人類的日常生活和社會(huì)前進(jìn)將會(huì)產(chǎn)生愈加重要和日趨深遠(yuǎn)的影響。例如RFID無線通訊設(shè)備、藍(lán)牙無線通訊設(shè)備。短距離無線通訊的主流技術(shù)包括：IEEE802.11b通訊協(xié)議，UWB無線通訊，高速WPAN，低速ZigBee，低速WPAN等。無線通訊設(shè)備具有制作成本比較低、功率消耗低和對等通信這三個(gè)特點(diǎn)，它是短距離無線通訊設(shè)備的最大特征和優(yōu)勢。

2設(shè)計(jì)原理

無線傳輸網(wǎng)絡(luò)包含從節(jié)點(diǎn)B、C和主節(jié)點(diǎn)A，實(shí)現(xiàn)從節(jié)點(diǎn)B、C到主節(jié)點(diǎn)A的視頻圖像傳輸。傳輸?shù)囊曨l圖像為彩色的圖像，由帶有AV輸出端口的彩色攝像頭提供。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)預(yù)先準(zhǔn)備一個(gè)AV視頻輸入(蓮花RCA)插口，用一根AV連接電纜與攝像頭AV輸出端子連接。每個(gè)節(jié)點(diǎn)天線的方向必須保證水平，并且保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)在水平方向上都能達(dá)到規(guī)定要求的通訊傳輸距離。設(shè)計(jì)原理如圖1所示。

3電路設(shè)計(jì)

電路包括發(fā)射電路和接收電路，總電路圖如圖2所示。發(fā)射電路，由LC晶體振蕩器、二極管、AT89c51單片機(jī)等構(gòu)成，由開關(guān)控制發(fā)射的圖像信號(hào)。發(fā)射電路采用的載波信號(hào)是由LC晶體振蕩電路產(chǎn)生的，采取改進(jìn)型的電容三點(diǎn)式振蕩電路模型，調(diào)制信號(hào)的生成方法是用變?nèi)荻O管的方法直接調(diào)頻[1]。接收電路，也是由晶體管、二極管和AT89c51單片機(jī)組成，由開關(guān)控制接收從發(fā)射模塊傳輸過來的圖像信號(hào)，從而更穩(wěn)定的使其顯示在輸出終端上。為了使接收機(jī)具備很高的靈敏度，接收電路采取的晶體管是高頻低噪聲的。而且為得到穩(wěn)定的電壓增益，選取的是共射放大電路。即高頻信號(hào)被天線接收到后，通過放大器使小信號(hào)變成大信號(hào)，然后再把信號(hào)送進(jìn)混頻電路混頻，解調(diào)后再傳輸?shù)皆娐贰?/p>

近年來我公司和北京比福特公司共同開發(fā)了防爆無線通訊系統(tǒng)，并且在中石油大港石化中石油青海格爾木石化得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐證明，這種基于PHS的無線通訊系統(tǒng)是安全穩(wěn)定，而且可靠的運(yùn)行效果良好。

小靈通：無線市話（PersonalaccessSystem）簡稱PAS，是一種新型的個(gè)人無線接入系統(tǒng)。它采用先進(jìn)的微蜂窩技術(shù)，通過微蜂窩基站實(shí)現(xiàn)無線覆蓋，將用戶端（即無線市話手機(jī)）以無線的方式接入本地電話網(wǎng)。

首先，石化工廠廠區(qū)面積大，人員分布散，防爆區(qū)內(nèi)移動(dòng)作業(yè)人員和零散作業(yè)人員眾多。無線通訊系統(tǒng)對滿足人員通訊需要，加強(qiáng)防爆區(qū)內(nèi)分布人員的動(dòng)態(tài)管理，優(yōu)化廠區(qū)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)，調(diào)度指揮的有線，無線互聯(lián)互通，相互結(jié)合的信息傳遞，保證企業(yè)安全高效的生產(chǎn)具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

企業(yè)的無線通訊需要和化工企業(yè)防爆設(shè)備的要求，加上與斯達(dá)康公司的長期合作關(guān)系。最后決定選用斯達(dá)康公司的UT220為原型機(jī)進(jìn)行防爆手機(jī)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，同時(shí)無線通訊網(wǎng)絡(luò)的基站覆蓋，采用了中國電信標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備接入。這兩項(xiàng)措施的實(shí)施可以使企業(yè)整個(gè)無線通訊網(wǎng)絡(luò)得到功能的最大化，同時(shí)大大的降低了設(shè)備采購和投入的成本。為企業(yè)節(jié)約了開支，同時(shí)功能應(yīng)用不受任何影響。運(yùn)用已經(jīng)成熟的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，加以批量生產(chǎn)的移動(dòng)通信終端設(shè)備使得企業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

這套通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是以人為本，體現(xiàn)科技關(guān)懷。要利用先進(jìn)的無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)防爆作業(yè)區(qū)內(nèi)工作人員出入的有效身份辨識(shí)、人員位置確定、生產(chǎn)調(diào)度指揮與作業(yè)區(qū)內(nèi)工作人員，工作人員之間的語音通訊，短信息收發(fā)，徹底實(shí)現(xiàn)信息的無縫連接，使企業(yè)的生產(chǎn)管理達(dá)到實(shí)時(shí)高效。同時(shí)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)考勤記錄功能，可以為管理人員提供更加準(zhǔn)確的人員信息。一旦發(fā)生事故，就可以根據(jù)系統(tǒng)提供的人員位置、身份。數(shù)量信息做出準(zhǔn)確的營救措施，使得搶險(xiǎn)救災(zāi)工作高效進(jìn)行，進(jìn)而節(jié)約大量寶貴的時(shí)間。

該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全雙工通話，可以和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)并網(wǎng)，全系統(tǒng)內(nèi)點(diǎn)對點(diǎn)全時(shí)雙向語音通話。實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)內(nèi)人員的定位，可以做到精確到人，動(dòng)態(tài)位置實(shí)時(shí)反饋，使得生產(chǎn)管理優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，考勤記錄的數(shù)據(jù)來源實(shí)時(shí)化，自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)短信息，語音信箱功能。生產(chǎn)指令短信息發(fā)送到每一個(gè)終端上，還可以實(shí)現(xiàn)語音信箱留言，大大的提高信息的接收效果。系統(tǒng)通過斯達(dá)康的QBOX解決方案可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)所及范圍之內(nèi)全覆蓋，并實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。

摘要：隨著油田的開發(fā)，偏遠(yuǎn)油區(qū)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控在油田的安全生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用，而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應(yīng)用的幾種無線通訊技術(shù)的進(jìn)行簡單介紹，分析偏遠(yuǎn)油區(qū)的地理環(huán)境及生產(chǎn)環(huán)境對無線通訊技術(shù)應(yīng)用的影響。并對應(yīng)用無線網(wǎng)橋技術(shù)進(jìn)行的平臺(tái)視頻監(jiān)控項(xiàng)目中的成功應(yīng)用做簡單介紹。

關(guān)鍵詞：無線通信；油田；監(jiān)控系統(tǒng)

一、引言

在油田偏遠(yuǎn)油區(qū)生產(chǎn)過程中，對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控對偏遠(yuǎn)油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠(yuǎn)油區(qū)裝置遠(yuǎn)離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴(kuò)展方便，因此特別適合偏遠(yuǎn)油區(qū)對通信鏈路的要求。

二、常用的無線通訊技術(shù)

目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺(tái)、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。

1基于ZigBee技術(shù)的電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展

本專題想要設(shè)計(jì)一套注重安全性的電梯管理系統(tǒng)，借助ZigBee技術(shù)，讓管理人員能夠隨時(shí)監(jiān)控電梯故障所在，以隨時(shí)進(jìn)行安全管理。ZigBee具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括可以實(shí)現(xiàn)多跳路由和資料發(fā)送的網(wǎng)格協(xié)定、安全規(guī)格和針對應(yīng)用層互通性的整套參數(shù)設(shè)置，ZigBee針對微控器應(yīng)用開發(fā)人員提供了管理網(wǎng)絡(luò)以及連接其他節(jié)點(diǎn)的更高抽象層次。因此，基于ZigBee的無線通訊協(xié)定被廣泛應(yīng)用作為無線網(wǎng)絡(luò)傳感器（WSN）系統(tǒng)的通訊標(biāo)準(zhǔn)，而這在電梯安全管控中，更是得到了十分廣泛的應(yīng)用。另外，由于微軟針對.NET技術(shù)的發(fā)表，使基于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用得到蓬勃的發(fā)展，利用技術(shù)，網(wǎng)頁程序的設(shè)計(jì)從單純的信息傳遞與瀏覽，也擴(kuò)展到電梯安全運(yùn)行監(jiān)控中應(yīng)用。

2基于ZigBee技術(shù)的電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)劃

2.1系統(tǒng)的硬件規(guī)劃

在硬件規(guī)劃方面，文章以ZigBee無線微控器與電梯的管理做結(jié)合，依此建構(gòu)低成本的電梯信息管理與監(jiān)控系統(tǒng)，通過無線模塊，管理者可以有效取得電梯運(yùn)行的信息，其中實(shí)體的硬件架構(gòu)規(guī)劃上，無線控制器采用TI的ZigBee-CC2430模塊。CC2430微控器，它是由TI公司收購無線單片機(jī)公司CHIPCON后推出的ZigBee無線單晶片，而CC2430也是一個(gè)真正符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的晶片系統(tǒng)，ZigBee-CC2430除了包括RF收發(fā)器外，還內(nèi)建加強(qiáng)型8051MCU、32／64／128KB的Flash、8KB的RAM以及ADC、DMA等。CC2430可工作在2.4GHz頻段，2.4G頻段為所謂的ISM頻段，為專門提供給工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)學(xué)使用的免費(fèi)頻段，此外，CC2430采用低電壓（2.0～3.6V）供電，且功耗很低（接收數(shù)據(jù)時(shí)為27mA，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)為25mA），最大傳送速率為250kbps。本系統(tǒng)通過無線模塊CC2430的結(jié)合，可減少電路元件的使用，對于開發(fā)低功耗的無線相關(guān)產(chǎn)品有很大的幫助。系統(tǒng)的Master端與Client端之間使用2.4GHz無線通訊模塊ZigBee-CC2430作為彼此連線的傳輸界面，Master端的無線微控器模塊一方面以無線通訊的方式接收來自Client端的信息；另一方面則通過RS-232與電腦串列通訊埠連接，再經(jīng)由程序的設(shè)計(jì)，PC端便可取得輸出入的信息。至于Client端則以無線傳輸?shù)姆绞街芷谛园l(fā)送電梯運(yùn)行信息給Master端。對于用戶端而言，主要是要通過瀏覽器，經(jīng)因特網(wǎng)取得電梯信息或進(jìn)行電梯系統(tǒng)的管理（系統(tǒng)管理者）。

2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)規(guī)劃

1數(shù)據(jù)采集介紹

目前對于用于數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臒o線設(shè)備之間的通訊編程，一般仍采用C語言和匯編語言較多，這主要是由于在編程時(shí)，要涉及到對無線通訊設(shè)備硬件的控制，因此，選擇C語言和匯編語言的較多。采用以上兩種語言進(jìn)行編程，對于一般的編程人員來講，很難較快的掌握。本文采用可視化的編程環(huán)境從根本上解決了以上問題，只要有一定編程基礎(chǔ)的技術(shù)人員，均可實(shí)現(xiàn)自己編程。

2無線通訊設(shè)備的基本工作原理

在無線的通訊方式中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕驹砜梢哉J(rèn)為是通過調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行工作的，而這種調(diào)制解調(diào)器是無線方式工作的，它不含有撥號(hào)功能，而且和它直接連接的是無線電臺(tái)。無線電臺(tái)的作用就相當(dāng)于有線傳輸中的電話線，它是通過無線電波進(jìn)行發(fā)送和接受信號(hào)的。而無線調(diào)制解調(diào)器的作用是將二進(jìn)制的信號(hào)調(diào)制成可以在無線電臺(tái)之間傳輸?shù)臒o線電波。

信號(hào)轉(zhuǎn)換過程的屬性取決于調(diào)制解調(diào)器所接收到的源信號(hào)和目的信號(hào)。一般來說，調(diào)制解調(diào)器從終端或計(jì)算機(jī)接以串行方式收到二進(jìn)制信號(hào)后，將它們轉(zhuǎn)換成了音頻信號(hào)。然后調(diào)制解調(diào)器將這些聲音通過無線電臺(tái)傳輸出去。在接受端，另一個(gè)兼容的調(diào)制解調(diào)器將這些聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成了二進(jìn)制信號(hào)，并把這些二進(jìn)制信號(hào)發(fā)送給終端或計(jì)算機(jī)。

由于在無線電臺(tái)之間有過濾和放大作用，同時(shí)，無線電波的傳輸受很多因素影響，因此傳送的速度受到限制。下面給出了一種900M電臺(tái)的技術(shù)特性見表1。本程序就是使用的這種電臺(tái)，對于其它參數(shù)的電臺(tái)，其基本原理也是一樣的。