多种通信方式在城市照明无线监控系统中的应用

摘要

随着中国城市现代化建设的发展,现代化的城市照明监控和管理变得越来越有必要,由于中国国土面积巨大,一定规模的城市也不少,所以该系统有着良好的市场空间。城市照明无线监控系统由监控中心、若干个分散的远程测控终端和无线通信网络构成。监控中心具有良好的人机界面,控制着整个系统的运行,对远程终端发送各种命令和对终端传回的数据进行处理;远程终端对现场数据进行采集与处理、控制现场执行机构以及与控制中心通信;无线通信网络是监控中心和远程终端沟通的桥梁,两者将需要交流的信息按一定的通信规约在通信网络上互相传送,在收到对方的数据后再按定好的通信规约进行分析则可以得到所需的信息,无线通信网络的畅通,是整个系统顺利运转,实现城市照明监控系统现代化管理的保证。以往的城市照明无线监控系统通信网络一般采用无线专用电台的方式来构建,这种方式要申请占用特定的频率,通信范围受到电台发射功率的限制,中心需建高塔以保证信号良好,前期投入大,但以后只需维护费用,系统使用及站点扩展方便。随着公用通信网络的普及,照明监控系统也可以采用越来越灵活的通信方式,用户也倾向于采用GSM公用网来组建城市照明系统的通信网络,在采用GSM作为通信网络的监控系统中,也有GPRS,短消息和USSD多种方式可选择。在GPRS和USSD的方式中,终端中带有GSM通信模块,监控中心通过专线与移动运营商服务器连接在一起,通信速度较快。两者适合不同的用户群,USSD运行费用低廉,适用于工业环境的通信量;而GPRS传送带宽高,适用于信息量大的数据传输。短消息方式的监控中心和终端皆采用GSM模块,且该方式是存储转发的方式,通信速度和可靠性相对GPRS和USSD要差一些,不过短消息的应用简单方便,大多数用户对其较熟悉,可作为备用通信方式或作为告警手段来应用。USSD是与短消息类似的通信方式,但其不通过存储转发,在其通信过程中保持连接,发送方和接收方可以在一次通信过程中多次交互数据,速度比短消息快得多,可以和GPRS一样作为一个系统的主要通信方式。多种通信方式的综合应用可以更好的满足用户的需求,提高产品的技术含量和竞争力。本文首先介绍了城市照明无线监控系统的系统结构,然后对监控中心软件的设计和功能进行详细论述,对于应用到系统中的几种无线通信方式,分别阐述了它们的网络结构、接口方式、关键技术和在软件中的实现方法。USSD作为一种较新的通信方式,将其应用到工业监控系统中在国内尚未有其它的先例。

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第一章 引言

1.1 城市照明监控系统设计的必要性

1.2 城市照明监控系统的理论来源

1.3 城市照明无线监控系统总体结构

1.3.1 系统主要功能

1.3.2 RTU 的结构、功能和相关参数

1.3.3 监控中心的结构、功能和相关参数

1.4 本文的研究内容

第二章 城市照明监控主站软件的设计

2.1 软件开发和运行环境的选择

2.2 主站软件设计需求

2.3 主站软件的主要功能模块

2.4 主站软件的辅助功能模块

2.5 主程序的软件流程

2.6 主站软件的人机界面设计

2.6.1 主窗体界面

2.6.2 记录查询界面

2.6.3 参数设置界面

2.7 对数据库的添加和访问

第三章 GPRS 在城市照明监控系统中的应用

3.1 GPRS 简介

3.2 GPRS 在监控系统中的应用

3.3 在VB 中实现监控中心对GPRS 网络的数据通信

第四章 SMS 短消息在城市照明监控系统中的应用

4.1 SMS 简介

4.2 SMS 短消息用于无线监控通信的特点

4.3 基于SMS 短信息的无线监控系统

4.4 在VB 环境下实现SMS 通信

4.5 SMS 的PDU 编码规则

4.6 用WINDOWS 自带的超级终端对通信模块测试

第五章 USSD 在城市照明监控系统中的应用

5.1 USSD 简介

5.2 USSD 在无线监控系统中的系统结构

5.3 USSD 的接口协议

5.4 USSD 的通信过程

5.5 在VB 中实现USSD 方式通信

第六章 几种通信方式的比较

6.1 专网简介

6.2 GSM 的几种通信方式比较

第七章 结论

参考文献

致谢

个人简历及研究成果