3G无线数传在厂矿企业中的应用

古博

（上海亨钧科技股份有限公司，上海 200949）

伴随着信息通信技术的腾飞发展，应用于厂矿企业的通信技术也由此得到了快速发展，同时，厂矿企业的专用网络也面临着更多的机遇和挑战。特别是伴随着新的交换制式、新的传输体系和各种智能网络设备的快速涌现，都要求各行业厂矿企业能够结合企业实际，积极引进公用网络中的先进设备和先进技术到专用网之中，从而建设更好的厂矿企业的专用网，使其成为整个厂矿企业生产管理的神经枢纽。由此可见，探究3G无线数传在厂矿企业中的应用就显得尤为必要。

1 无线数传系统概述

无线数传系统乃是一种分布式的数据采集、传输和控制的系统。现阶段，国内厂矿企业最为常见的无线数传系统主要是通过自建基站的方式，或者使用低频无线电通信技术，利用MDS无线数传电台组网的办法，同时将WiFi、ZigBee、RFID射频识别等无线通信技术进行积极融合，从而保证终端能够及时有效的进行数据的接收和传输的控制系统。

2 3G和VPDN技术介绍

（1）3G技术。3G技术属于第三代移动通信技术，其典型特点在于高速传输数据信息和声音信息。通常其速率能够达到几百kbps及以上。可以说，3G技术积极融合了无线通信技术，互联网技术等多媒体通信，从而构建起的一种移动通信网络系统。

（2）VPDN简介。VPDN隶属于VPN，也是一种虚拟专用拨号网，其需要通过拨号用户来实现虚拟的拨号业务。该种业务充分的运用了IP网络所具备的承载能力，同时将认证以及授权等相关机制纳入其中，最终建立起来的一种十分安全的虚拟专用网络。VPDN之所以十分安全，就在于其核心技术选用的是隧道技术。隧道技术的主旨在于封装企业网络信息数据于隧道之中。需要注意的是，为了确保相应的数据信息能够顺利的进行封装、传送和解封装，其核心内容就是通信协议。现阶段，隧道技术的合理实现可以借助GRE(一般路由封装)、L2TP(第二层隧道协议)。

（3）3G无线VPDN简介。3G无线VPDN技术主要指的是在3G网络的基础之上，并综合当前主流的VPN技术，进而构建起的一种安全无线接入技术，也是3G运营商在3G大网的运营环境之中独立划分的、专门针对行业应用所提供的和公众互联网隔离的虚拟拨号专用网络。其通过综合运用无线通信网络技术和IP承载技术，利用专用的网络加密和通信协议，进而构建起的一种安全的虚拟专用网络。该网络技术基于运营商移动网络平台，运用点对点或者是点对多点的传输办法，借助特种行业终端来最终实现无线数据的实时传输。可以说，3G无线VPDN的传输速率快，数据传输的安全性极高，覆盖的范围十分广泛，资费也是相对较低的，因而被广泛的应用。

3 3G无线数传技术在厂矿企业中的具体应用

以下以某厂矿企业为例，就其铁水运输调度跟踪系统的应用展开讨论。就钢铁企业而言，其生产运营过程中一种十分重要的自动化控制系统当属铁水运输调度跟踪系统。这种系统是由终端数据采集子系统、无线数传子系统、接口子系统以及后台服务器等几部分构建而成。具体到生产实践中，前端的信号采集设备可以直接将现场生产活动过程中产生的信息数据、机车设备的运行状态信息数据以及车载终端信号采集到的信息数据等进行收集，待简单处理后转化为相应的格式，然后直接输送到后方管控中心所在的服务器上，具体传输过程则是由接口子系统和无线数传子系统来予以实现。相应的管理终端和设备间的数据能够实现实时的交互，信息传递的通道主要为3G无线网络，VPDN隧道技术则属于整个系统运行的核心和关键性技术。

（1）终端设备。对于每一台机车而言，均配备1台机车车载终端，该终端的作用在于将管控中心下发的具体作业计划和铁水调度指令等进行及时的接收和显示。当相应的作业指令下发到车载终端的时候，声光报警系统将会启动，进而提醒机车司机开始进行相应的作业计划，每完成一道作业指令后，再借助终端进行确认反馈。同时，机车的实际运行速度、运行状态等相关数据信息也可以被车载终端采集到，然后和机车所在路段的实际状况进行结合后，就能够科学的监控和预警机车的实际车速。加之通信接口收集到的RFID Reader的数据，机车控制系统收集到的机车的运行速度和状态等数据信息，就能够实现对RFID Reader、RFID TAG等相关设备的实时监控管理。此外，每一位机车司机均人手配备一台手持式数据传输设备，这样一来，即便司机在离车的情况下，也能够及时的查阅、浏览和确认管控中心下发的作业指令。

（2）服务器。配置2台服务器于管控中心的机房内部，并采用热备冗余的办法来保障服务器的安全可靠运行。与此同时，为了能够更好的处理、预判和保存机车状态信息和混铁车的运行数据信息，还应该及时安装相应的服务器软件和数据库软件系统在服务器端，有效保障铁水运输跟踪子系统和外部其他相应系统之间的通信联络。为了确保信息传输的安全性，利用防火墙技术来有效保障系统数据库服务器和外部系统之间的安全有效通信。为了确保能够更好的进行人机交互，还需要配置一台管理终端在管控中心。这样一来，生产现场的调度人员，就能够对动态车辆的实际运行状况有一个全面的把握，他们只需要在管理终端上就可以全程监控和跟踪机车的实际运行状况和铁水生产的详细信息数据。管理终端的液晶显示屏还能够将众多的信息内容进行同时显示，诸如铁路、机车和混铁车、铁水生产等信息都能够在显示屏上通过图形的方式显示。管理人员只需要借助图形或者是列表的方式，就能够对相应的数据信息进行仔细全面的查询。此外，日常设备维护、历史数据查询、段位信息设置、基层和混铁车信息、报表生成等功能都能够在管理终端上予以实现。

（3）网络传输。系统的具体制式为工作频段825MHz-835MHz和870MHz-880MHz的共计10MHz频段的CDMA EVDO网络。选用的3G通信网络信息所需要满足的技术指标包括以下几个方面：①标准以及频段为支持CDMA2000 1X EVDO Rev A 800MHz单频，800/1900MHz双频以及450MHz单频均可以选用；同时还支持IS-95 A/B和CDMA2000 1x RTT无线网络；②理论上的带宽为：下行的速率为3.1Mbps，上行的速率为1.8Mbps，可选EVDO Rev.B：下行速率14.7Mbps，上行速率5.4Mbps；③发射功率应＜23dBm；④以太网接口：1个10/100M以太网口（RJ45插座），自适应MDI/MDIX，内置1.5k V电磁隔离保护；⑤数据接口：1个RS232串口（或RS422/RS485），内置15k V ESD保护。

总之，自动化技术和信息技术的快速发展，使得国内厂矿企业的自动化水平显著提升。对于企业而言，淘汰落后的生产方式，积极引入各种先进的信息技术，能够切实提升企业的综合生产效率。将无线数传系统引入到企业生产实践中，前端采集设备的无线接入是企业需要重点考虑的因素，其他应用系统只需要交给后方管控中心，集中进行数据处理，依据权限共享，3G网络全权负责整个中间系统信息数据的传输，能够有效提升企业运行效率。所以说，无线数传系统在厂矿企业中的应用是十分必要的，也是大有可为的。

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