一種虛擬中繼的無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)設(shè)計(jì)

介紹了一種用于各種中小型監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)(如水文監(jiān)測(cè)、路段監(jiān)測(cè)等)數(shù)傳系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)的基本性能進(jìn)行了理論分析。該系統(tǒng)是將各測(cè)點(diǎn)(分站)虛擬為中繼站來(lái)實(shí)現(xiàn)多路由選擇。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，證明了系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易實(shí)現(xiàn)、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
關(guān) 鍵 詞 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸; 虛擬中繼; 多路由選擇; 集中式路由; 檢錯(cuò)重發(fā)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用高科技手段(通信和計(jì)算機(jī))進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸、對(duì)測(cè)控所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，來(lái)作為管理者進(jìn)行快速?zèng)Q策的依據(jù)或作為歷史數(shù)據(jù)資料備查，是各監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)代化管理的發(fā)展方向。因此數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)作為傳輸數(shù)據(jù)信息的手段，在現(xiàn)代化遠(yuǎn)程管理中必不可少。雖然目前各種數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備種類(lèi)繁多[1-2]，但適用于中小型監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)的無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)卻很少。主要原因是：
(1) 建設(shè)成本高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)高；
(2) 不實(shí)用、功能冗余、操作不便、維護(hù)困難；
(3) 要融入管理系統(tǒng)，還需經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)或集成，開(kāi)發(fā)周期和費(fèi)用很高。因此目前大多數(shù)中小型監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)由于經(jīng)費(fèi)不足或維護(hù)操作技術(shù)人員匱乏，還沿用人工觀測(cè)、記錄，通過(guò)電話或?qū)χv機(jī)將所測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告給管理中心，再由管理中心手工整理形成各類(lèi)報(bào)表的傳統(tǒng)方法。所以基于各中小型監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)的特殊條件，需要設(shè)計(jì)一種成本低、建設(shè)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、功能完善的數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)處理分析相結(jié)合的管理系統(tǒng)。
1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總目標(biāo)是將各個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送到中心計(jì)算機(jī)觀察和保存，并在中心計(jì)算機(jī)上完成數(shù)據(jù)分析處理，最終獲取各類(lèi)報(bào)表或分析圖形。具體功能歸納為：
(1) 實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)傳。
(2) 隨時(shí)手動(dòng)查傳。
(3) 數(shù)據(jù)存入管理數(shù)據(jù)庫(kù)。
(4) 分析、統(tǒng)計(jì)各種數(shù)據(jù)，形成各種分析圖表。

系統(tǒng)性能要求：傳輸準(zhǔn)確度高，數(shù)據(jù)差錯(cuò)率小于10?3；可覆蓋50 km的范圍；為了滿足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和作為歷史資料保存，要求定時(shí)準(zhǔn)確，以20個(gè)測(cè)點(diǎn)計(jì)，獲取全部測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)間要小于3 min；通信控制界面和數(shù)據(jù)處理顯示界面友好、操作簡(jiǎn)便、圖文并茂，使顯示形象化。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
根據(jù)一般監(jiān)測(cè)管理部門(mén)的管理模式和組成結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中看，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但它與一般的星形網(wǎng)絡(luò)不同，其中心點(diǎn)不必具備信息交換能力。因?yàn)楦鳒y(cè)站數(shù)據(jù)發(fā)送的目標(biāo)點(diǎn)是中心站，只有管理中心向各測(cè)點(diǎn)發(fā)命令，所以網(wǎng)絡(luò)的控制方式是主從式。