遥测遥控系统
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用随着现代化建设的不断推进,水路交通不断发展,船舶运输的需求也日益增加。
而航道作为船舶运输的必经之路,其维护管理也变得越来越重要。
为确保航道的安全、顺畅,保护船舶运输与人员生命财产安全,航标遥测遥控系统的应用逐渐增多,成为航道维护管理中的重要工具。
航标遥测遥控系统是利用遥感技术和通信技术建立起来的,可以实现对航标的实时监测和远程控制,以保证航标的有效使用和保护。
系统包括航标遥测系统和航标遥控系统两个部分。
航标遥测系统是利用现代化技术对航标的运行状态、灯光、声响等信息进行监测,并将数据通过通讯设施传输到维护单元。
通过该系统,可实时了解航标的运行情况,发现问题及时处理,提高航行安全。
航标遥控系统可以对航标进行遥控,包括灯光开关控制、声响开关控制、电池供电控制等多种控制模式。
遥控系统的应用能够有效地实现航标的状态控制,并且可以提高维修的效率和安全性。
遥测遥控系统的应用对航道的维护管理具有重要意义。
首先,通过对航标的实时监测和遥控控制,可以及时发现航标运行异常情况,防止因航标故障引发航行事故的发生,保证航行安全。
其次,遥控系统可以对航标进行远程维护,避免人员进入水面维护,减少了维修过程中的安全风险,节约了人力物力。
最后,遥控系统能够快速、高效的进行航标位置等参数的调整,提高了航道水深、宽度等参数的精准度。
总的来说,航标遥测遥控系统的应用对于航道维护管理非常的重要。
在提高航行安全、保证航道顺畅的同时,遥控系统还能够节约维护成本,提高维护效率,是一项值得推广的先进技术。
《遥测遥控》课件
军事领域
遥测遥控技术在军事领域的应用包括无人侦察、远程控制 、精确制导等方面,能够提高军事装备的作战能力和生存 能力。
工业领域
遥测遥控技术在工业领域的应用包括设备监测、自动化控 制、远程维护等方面,能够提高工业生产的效率和安全性 。
环境监测领域
遥测遥控技术可用于环境监测领域,实现气象、水文、地 质等方面的实时监测和预警,为环境保护和灾害防治提供 有力支持。
系统设计原则与流程
需求分析
明确系统功能需求,确定系统规模和性能指标。
方案设计
根据需求分析结果,设计系统整体架构和各模块功能。
系统设计原则与流程
01
02
03
硬件选型
根据方案设计,选择合适 的硬件设备,包括传感器 、通信设备等。
软件设计
编写系统软件,实现各项 功能。
系统集成与测试
将各模块集成在一起,进 行系统测试,确保系统稳 定运行。
软件实现
使用编程语言实现软件设计, 编写代码并进行单元测试。
软件测试
对软件进行集成测试和系统测 试,确保软件功能正常、性能
稳定。
CHAPTER
05
遥测遥控技术的发展趋势与展 望
遥测遥控技术的未来发展方向
智能化
遥测遥控技术将向智能化发展, 通过人工智能和机器学习技术实 现对遥测数据的自动处理和分析 ,提高遥测遥控系统的自动化水
遥测遥控技术的发展面临的挑战与机遇
挑战
遥测遥控技术的发展面临着技术更新换 代、数据安全与隐私保护等方面的挑战 ,需要不断加强技术研发和创新,提高 系统的可靠性和安全性。
VS
机遇
随着各领域对遥测遥控技术的需求不断增 加,遥测遥控技术的发展将迎来更多的机 遇和空间,有望在未来发挥更加重要的作 用。
小型无人机遥测遥控系统的方法研究
小型无人机遥测遥控系统的方法研究摘要:根据无人机的不断发展,介绍了小型无人机遥测遥控系统的概念、组成以及相关的工作原理结构,分析了遥测信息采集、传输、数据处理的方法以及遥控系统数据保护的工作内容,并着重阐述了调制体制、信道编码、差错控制几种关键技术。
关键词:遥测遥控调制差错控制1前言作战无人机的关键技术包括高速、高机动性能和武器挂载,以及与有人机一同执行任务时的控制和指挥能力。
无人机在执行飞行任务时,由地面站人员发出遥控指令加以控制,使之完成相应的任务,实现预期的目的,将一定距离以外被测对象的参数,经过采集,通过传输介质送到地面接收站并进行解调、记录、处理的过程,就是通过遥测遥控系统来实现的,可以说,遥测遥控系统是无人机的决策部分。
2无人机遥测系统无人机遥测系统是以现代信息技术为基础的应用系统,是无人机系统中的重要组成部分。
2.1遥测系统的工作原理在发送端,待测参数通过传感器转换成电信号,通过信号解调器转换成适合采集的信号,通过多路复用装置按一定体制集合在一起,再由发射机的载波,经功率放大后通过天线发向信号接收端。
在接收端,当天线接收到信号后发送到接收机,经过多路复用解调器恢复出原始信号,经过记录分系统、数据处理分系统和显示分系统的处理后,对全部遥测信号进行记录,以便以后使用.2.2遥测系统的信息采集信息采集是将被测对象信息进行采集、记录,先转化为数字量,再进一步进行变换、存储、处理、记录和显示的过程。
其中心部件是帧格式形成器(ROM和CPU),一方面向各部件按时序发出采集命令和地址码,另一方面收集各类数据并加上同步码和其他信息码,形成传送的数据格式。
如图2所示:2.3遥测信息传输遥测信息的传输过程中会受到严重的干扰,以至于造成错码现象,使所收到的数据的准确性和稳定性受到影响,为了降低误码率,便于作实时处理。
从工程设计和应用的方出发,介绍遥测信号传输的调制体制、多路复用体制和信道编码。
2.3.1 基本调制体制调频(FM)和调相(PM)通称为调角,是遥测信息传输中最常用的体制。
小型无人机遥测遥控系统的方法研究
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中 图分 类 号 : 9 E
文 献标 识 码 : A
文章 编号 : 2 3 9 (0 20 () 0 1- 2 1 7 - 7 12 1)6a 0 9 0 6 -
作战 无 人机 的 关键 技术 包括 高速 、 机动 性 能和武 器 挂载 , 及 号 g t的 线性 函数 时 高 以 () 与有人机 一 同执 行任 务时的控 制和 指挥 能力 。 无人机 在执行 飞行 任务 k ( gf ) 时, 由地 面站人 员发 出遥控指 令加 以控制 , 使之 完成相 应的 任务 , 实现 预 期的 目的 , 将一 定距离 以外被 测对象 的参 数 , 经过 采集 , 过传输 介 通 0 为 调频 ( M) 称 F 。 质送到地 面接收 站并 进行解调 、 记录 、 理的过 程 , 处 就是通过 遥 测遥控 若 调 制 信 号g t为 正 弦 函 数 , () 即 系统 来实现 的 , 以说 , 可 遥测 遥控 系统 是 无 人机 的决 策部 分 。 g f=a o  ̄t ( ) cs
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st=,c s% t ac s 2+妒 ] () 4 o [ +k o ft 0 () 5 无 人 机 遥 测 系 统 是 以 现 代 信 息 技 术 为 基 础 的 应 用 系 统 , 无 是  ̄ gk 表 示 最 大 相移 。 " a Oa 4 k =m。 m 为调 相 波 的调 相 指 数 。 人机 系统 中 的 重 要 组 成 部 分 。 对F M制 , 已调 信 号 的 相 角 变 化 为 1 1遥 测系统 的工 作原 理 . 在发 送端 , 测 参数通过 传 感器 转换 成 电信 号 , 过信 号 解调 器 待 通 转换 成适 合采 集 的 信号 , 过 多 路 复 用 装 置 按 一 定 体 制 集 合 在 一 通 起 , 由发 射 机 的 载波 , 再 经功 率 放 大后 通 过 天 线发 向信 号接 收 端 。 所 以 , 调 调 频 信 号 为 已 在 接 收端 , 当天 线 接收 到信 号 后 发 送 到接 收机 , 过 多 路 复 用 经 h 解调 器恢 复 出原 始 信 号 , 过记 录 分 系统 、 经 数据 处 理 分 系 统 和显 示 ( =ACS(t s a+‰] f ) O[0+ O i t nf () 7 分 系统 的 处理 后 , 全 部 遥 测 信 号 进 行 记录 , 对 以便 以 后 使 用 。 式 中k 表示 最 大频 率 偏移 , 令 k =Ac 称 为最 大 频 偏 。 a ; a o, 1 2 遥 测系 统的信 息采 集 . 1 3 2多 路 正 交 复 用 体 制 .. 信 息 采 集 是 将 被 测 对 象 信 息 进 行 采 集 、 录 , 转 化 为 数 字 记 先 用一组正交函数 ( } f 作为副载波实现多路信号复用调制称 ) 量 , 进 一 步 进 行 变 换 、 储 、 理 、 录 和 显 示 的过 程 。 中 心部 再 存 处 记 其 实 需 件是 帧格 式 形成 器 ( M和 C RO PU)一 方 面 向 各部 件 按 时 序 发 出采 之 为正 交 复 用 , 际 也是 扩 频 多路 复 用 , 要 正 交 函数 系具 有 正交 , 集 命 令和 地 址 码 , 另一 方 面 收 集 各 类 数 据 并 加 上 同 步 码 和 其 他 信 性, 主要原理是利用函数系 ( } t 的正交性, ) 即 息码 , 成 传 送 的数 据 格 式 。 图2 示 。 形 如 所 1 3遥 测信息 传输 . 防 错 码 遥 测 信 息 的 传 输 过 程 中 会受 到 严 重 的 干 扰 , 以至 于 造 成 错 码 () 1 现象 , 使所 收 到 的 数据 的准 确性 和稳 定 性 受 到影 响 , 了降 低误 码 为 率 , 于 作 实 时 处 理 。 工 程 设 计 和 应 用 的 方 出 发 , 绍遥 测信 号 便 从 介 检 错 码 传输 的 调 制 体 制 、 路 复 用 体 制 和 信 道 编 码 。 多 () 2 1 3 1基 本 调 制体 制 .. 应 答 信 号 调 频( M ) 调 相( M) F 和 P 通称 为 调 角 , 遥测 信 息 传输 中最 常 用 是 纠 检 信 号 的体制。
遥控遥测技术在电力系统中的应用
遥控遥测技术在电力系统中的应用现代电力系统的调度中心需要采集和处理的数据数量多,实时性要求高,遥控遥测技术通过对信号的测量、传输、反馈和控制发送具有很好的实时性和稳定性,因而在电力系统中有了广泛的应用。
本文对遥控遥测原理的作了简单的描述,同时对遥控遥测技术在电力系统中的应用和发展前景作了详细的论述。
标签:遥控遥测电力系统信号通讯网1 遥控遥测技术简述遥控遥测技术一门新兴的学科,它融合了信息管理技术、现代通讯技术、自动控制技术和计算机技术的一门综合性科学技术。
遥控遥测技术的发展经历了一下的阶段:最早的遥测遥控系统是机械式,20世纪初出现无线遥测遥控系统,70年代后由于微电子学和微处理机的迅速发展,数字式遥测遥控系统逐渐取代模拟式遥测遥控系统,并出现可编程序遥测遥控系统、自适应遥测遥控系统和分集式遥测遥控系统。
遥测遥控系统有两个分系统:遥测分系统和遥控分系统。
实际上它们往往结合成有机的整体。
一般遥测遥控系统都是由控制端、信道和被控端3部分组成。
1.1 测控系统的分类:1.1.1 从传输媒介分有线测控系统:利用电线、电力线、电缆、光缆等作为传输媒介;无线测控系统:利用电磁波、红外线等在自由空间的传播来传输测控信息;基于网络环境的测控系统:基于各种网络来传输测控信息。
1.1.2 多路复用传输方式分类频分多路复用FDM:频分多路测控系统;时分多路复用TDM:时分多路测控系统;码分多路复用CDM:码分多路测控系统;1.2 遥控遥测系统的信号控制和传输技术遥测遥控技术是远距离传送信息的技术。
目前遥测遥控系统一般都是数字式,遥测遥控信息以数字信号形式传送。
数字通信具有两种传输方式:基带传输和频带传输。
这两种数据传输方式各具优缺点,在遥测遥控系统中,一般均采用频带传输,数字信号通过调制解调器利用模拟信道传输数据信息。
1.3 基于网络的环境的监测技术随着网络技术的高速发展及网络的普遍应用, 基于网络的远距离测量与控制技术得到了迅速发展,遥测遥控技术被赋予了新的内涵。
基于GPRS网络的嵌入式实时遥测遥控系统
件设 计时, 用双UART ( Unive rsal 又利
Asynchronous Receiver Trans mitter ) 异步
~ ~ ~
通信芯片T16C552 扩展两个串行口 分别与 GPRS 通信模块的标准RS232 端口连接和与 外部电力仪表通讯。单片机自 身的UART经 电平转换后可与PC机串行口连接, 调试 作为 监视端口,负贵软件程序下载、调试 参数 设置以及运行监视等。整个终端除了以上 核 心模块外, 还有复位电路、实时时钟等功能 模块,功能丰富,实现简单, 成本较低。 终端系统的GPRS 通信模块选用了北京 基创汇志公司开发的ITM100o 该模块内嵌 TCP/IP 协议 具有简化的接口 栈, 设计。 屏蔽了 G尸 模块的复杂接口方式和接口 RS 协议栈, 取
基于 GPRS 网络的嵌入式 实时遥测遥控系统
. 青岛大学自动化工程学院 王红红
临沂电业局
山东电力超 高压公司
蒋世燕
王宏伟
摘 要 捉出并设计了 基于GPRS 网络的嵌入式实时遥浏遥控系统。该系统的终端设计使用了 嵌入 式实时操作系统,并通过GPRS 网络进行数据通信,具有高可靠性、高实时性和运行费用低等 特点。
而代之的是通用的 RS232 接口ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和简单的A下
GPRS 网络是建立在GSM 网络基础之 上的。其特点是将GSM 网络的硬件变化降 到最低,即在GSM 网络的基站子系统 日 SS
从总体上说, RS 网由移动台、 G尸 基站子 系统、交换子系统、管理子系统4 部分组成, 其中移动台、基站子系统和交换子系统协同 工作, 为用户提供业务; 管理子系统完成整个
现下送终端参 和表计参 、即时抄表、表
无线遥控遥测系统的设计与实现
无线遥控遥测系统的设计与实现李武;资员;荣军;陈松【摘要】设计了一个无线电遥感信号发送与接收系统.系统主要由发送端和接收端两部分组成,整个系统以AT89S52单片机为控制核心.发送模块采用 A/D 转换芯片TLC549进行模拟信号的采集,将采集的模拟信号转化成为数字信号,并对其进行格雷码编码,通过 SP 多用途无线数据发送模块进行 ASK 调制,然后通过天线发送出去.接收模块通过SP 多用途无线数据接收模块接收数据,并对接收的数据进行解码,然后通过三位 LED 显示所测得的模拟信号.测试结果表明,遥测信号范围为0~2.5V DC,发射距离100~200米。
%The paper designs a transmitting and receiving system of radio remote sensing signal, and the system is composed of the sender and the receiver, and the whole system takes the AT89S52 microcontroller as the control core. The sending modular uses A/D transformation chip TLC549 to collect the analog signal, and transforms the analog signal into the digital signal, and also puts them into the gray code. The system makes for ASK modulating through the SP multi-purpose wireless data transmission module, and then they are sent by antenna. The receiver modular receives the data through SP multipurpose wireless data, and decodes the received data, and then displays the measured analog signal through LED of three bit. After the system finishes the hardware and software and the system is measured, and the range of the telemetry signal is 0 to 2.5DC, and the transmission distance ranges from100 to 200 meters.【期刊名称】《湖南理工学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P44-47)【关键词】遥感信号;单片机;ASK;格雷码;A/D 转换【作者】李武;资员;荣军;陈松【作者单位】湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳 414006【正文语种】中文【中图分类】TM391.9早期的无线遥测遥控系统主要用于航空航天和军事领域. 近些年来, 随着应用成本的降低, 这项技术正逐渐向民用方向发展, 并且已被许多工矿和企事业单位所使用, 因而研究先进而且实用的无线遥测遥控系统对工农业生产具有重要的现实意义. 文[1, 2]设计的遥感信号接发送系统, 由于无线信道资源的有限性以及无线传输中的信道衰落和外部噪声干扰问题, 造成系统实时性和可靠性不高. 文[3, 4]设计的无线遥测遥控系统共性为使用范围比较窄, 而且系统比较复杂, 价格过于昂贵. 针对以上问题, 本文设计一种结构简单, 能够适用于各种不同现场的通用性无线遥测遥控系统. 该无线遥测遥控系统具有性价比高、抗干扰能力强的特点.无线遥测遥控系统总体结构框架如图1所示. 数据采集部分通过A/D转换芯片TLC549进行外部模拟信号的采集, 然后通过单片机AT89S52控制在LED上对所采集的数据进行显示, 单片机AT89S52对其进行信号加密的同时, 通过无线数据发送模块把信号发送出去. 在接收端通过数据接收模块接收数据, 并对所收集的数据进行解码, 最终通过单片机输送到LED上显示. 本设计的无线数据发送与接收模块均采用SP(Service Provider)多用途无线数据收发模块, 通过SP进行ASK(Amplitude Shift Keying)调制. 它支持数据的收发, 能实现双工通信. 本文把这一部分设计成一个单独的模块, 以接插件的形式与单片机相连, 方便其功能扩展与应用.2.1 供电模块电路设计本设计中由于单片机与A/D转化芯片TLC549共用VCC(+5V)电源, 而SP无线收发模块的工作电压为3~12V, 虽然它也可以工作在+5V, 但高频通信部分很容易受其他部分干扰, 因此设计独立的电源可以达到更好的抗干扰要求. 但在供电电路设计中, 通过检测发现SP无线收发模块同单片机共用电源并没有产生明显的高频干扰. 为了节省成本, 在本设计中采用同一模块电源供电, 其工作电路原理图如图2所示[5].2.2 A/D转换模块电路设计A/D转换电路是数据控制的核心. 在本设计中选用A/D转换芯片TLC549. 它为8位串行A/D转换器芯片. 该芯片有一个模拟输入端口, 3态的数据串行输出接口可以方便地和微处理器或外围设备连接. 由于TLC549是串行A/D转换芯片, 它与单片机AT89S52通信是串行的, 因此在通信时, 单片机首先给/CS一个有效的低电平信号使TLC549选通,并启动A/D转换开始, 置/CS端为高电平并延时17μs等待A/D转换结束; 当A/D转换结束,置/CS端为低, 再次调用读入8位转换结果子程序, 即可读入本次A/D转换结果. 其中基于TLC549的A/D转换模块电路图如图3所示[6].2.3 SP发送与接收模块电路设计无线遥测遥控系统设计的关键是SP接发收电路的设计, 其中SP发送和接收模块电路分别如图4和图5所示.在图4所示的SP发送模块设计中, 需要考虑在高电平传输过程中, 容易造成接收模块的误判, 因此三极管Q2应设计为PNP型三极管, 将输出信号反相, 从而使接收模块能够方便和准确地接收信号.在图5所示的SP接收模块电路设计中, 通过在信号输出端接9013NPN型三极管, 使输出端数据进行反相,还原发送信号, 通过单片机AT89S52控制LED进行显示.2.4 LED显示模块电路设计数码显示有静态显示和动态显示两种显示方法. 在静态显示电路中, 当显示位数较多时其占用的I/O口较多, 从而会影响处理器的处理速度. 因此在本设计中采用动态显示方式, CPU定时对LED进行扫描,各LED轮流地显示各自的字符. 虽然在同一时间只有一位显示, 但由于人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉效应, 看到的是各LED同时显示不同的字符, 这样便可以大大节省I/O资源, 提升系统效率. LED显示模块电路原理图如图6所示[7].2.5 软件程序设计根据系统应用程序模块化结构设计理论和模拟信号遥测系统实现的功能, 数据采集系统的应用软件设计分为系统管理程序、模数转换子程序、键盘显示子程序和通讯子程序四个软件设计, 其程序设计总体原理框图如图7所示. 在图7中的系统管理程序的主要作用是在系统完成初始化后, 系统根据用户的输入和设置转入相应的功能子程序, 主要控制和管理子程序,并完成系统在各功能模块间的切换. 模数转换子程序的主要功能是进行数据采集、模数变换和保存. 键盘显示子程序作为人机交互最主要的部分, 它主要功能是负责输出信号的正确显示. 通讯子程序主要功能是响应单片机的串行口中断, 把采集到的信号通过射频芯片发送出去.在完成遥感信号发射与接收系统的软硬件设计后, 对其进行了实际测量, 测试结果为在单片机的发送端将模数转换得到的数据进行显示, 同时进行格雷码编码并通过SP发送模块发送, 其数据发送端测试结果如图8所示[8]. 接收端将SP接收模块收到的数据进行解码, 解码后的数据通过LED显示, 其数据接收端测试结果如图9所示, 从图8和图9 可以很清晰地看到显示结果都为1.95V, 接收端与发送端的数据完全一致, 实现了无线遥测遥控的功能.综上所述, 无线遥测遥控系统的实现从整体设计开始, 对方案选择、原理设计、器件选型以及工艺功耗等多方面进行了仔细考虑. 以降低系统的设计成本和运行维护费用为主要出发点, 并考虑整个系统的应用场合和抗干扰能力, 最后完成了整个系统的硬件电路设计和软件程序编写, 并顺利通过测试, 测试结果完全符合设计要求.【相关文献】[1] 邵志龙. 无线实时遥测遥控系统的硬件实现[D]. 杭州: 浙江大学硕士学位论文, 2004[2] 周畅. 无线实时遥测遥控系统的软件实现[D]. 杭州: 浙江大学硕士学位论文, 2004[3] 吕永祥. 基于无线传感网络的三峡库区变动回水区航道航标遥测遥控系统研究[J]. 水运工程, 2013, 3(3): 176~183[4] 钟伟, 王瑛. 基于扩频的无线遥测遥控系统的研究与实现[J]. 黑龙江大学自然科学学报, 2002, 19(2): 67~69[5] 胡国珍, 马学军, 陆小洲, 等. 一种两级式LED恒流驱动电源设计[J]. 计算技术与自动化, 2015, 34(1): 44~47[6] 吴允平, 蔡声镇, 刘华松, 等. 航标遥测遥控信息系统的设计与实现[J]. 计算机工程. 2006, 6(12): 253~254, 260[7] 黄智伟. 无线遥测遥控系统的设计与应用[J]. 自动化与仪表, 1993, 8(1): 33~35[8] 刘文涛. 单片机语言C51典型应用设计[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2005。
遥测遥控专业划分
遥测遥控之魅
遥测遥控专业划分
1. 遥测技术
遥测技术是利用传感设备对各种参数进行测量,并将测量数据传输至远程接收设备进行处理和应用的一种技术。
它广泛应用于航空、航天、军事、气象、环保等领域,用于获取各种参数,如温度、压力、速度、距离等。
2. 遥控技术
遥控技术是利用无线电或其他传输介质,对远程设备或系统进行控制和操作的一种技术。
它广泛应用于无人机、智能家居、机器人等领域,用于实现远程控制、智能感知和自主导航等功能。
3. 信号传输
信号传输是遥测遥控系统中的重要环节,负责将测量数据和操控指令传输至远程接收设备。
信号传输可以采用不同的传输介质和协议,如无线电波、卫星通信、网络通信等,以保证数据传输的可靠性和实时性。
4. 数据处理与分析
数据处理与分析是遥测遥控系统中的关键环节,负责对接收到的数据进行处理、分析和挖掘。
数据处理可以采用不同的算法和技术,如滤波、压缩、识别、预测等,以提取有用的信息,为后续的应用提供支持。
5. 故障诊断与预测
故障诊断与预测是遥测遥控系统中的重要应用之一,负责对远程设备或系统进行故障诊断和预测。
通过对设备或系统的运行状态进行实时监测和数据分析,可以及时发现潜在的故障和异常情况,并采取相应的措施进行预防和解决。
6. 目标跟踪与定位
目标跟踪与定位是遥测遥控系统中的另一重要应用,负责对目标进行跟踪和定位。
通过对目标进行实时监测和数据处理,可以实现对目标的精确跟踪和定位,为军事侦查、无人机配送、智能交通等领域提供支持。
内河航标遥测遥控系统设计
信 息 或监测 对 象 的信 息 , 能够对 信息 进行 处理 , 并 传
送 给 需 要 的 用 户 。 Zg e j iB e系 统 的 显 著 特 点 是 功
象, 而且 由于航 标特 殊 的条 件状 况 , 如潮 湿 、 晃动等 ,
收 稿 日 期 : 01 3 1 2 1O 8
Su n , W u Yo g Ch umi , Yan Xi pi g n Xi g n ~, u Xi n n n ・
( . I e l n r ns r s e sR e e r h Ce t r W uh n U n v r iy o 1 nt li ge tT a po Sy t m s a c n e , E a i e st f T e hn o c ol gy, u n 4 00 3,Chi a; 2 Eng n e i g R e e r h W ha 3 6 n . i e rn s a c
方 法 等 多方 面充 分 考 虑 了 航 标 遥 测 遥 控 系统 的 能 耗 、 输 距 离 、 靠 性 等 要 求 , 用 Z g e 路 由算 法 , 进 行 了 多 传 可 利 i e B 并
项 测 试 试 验 。试 验结 果 表 明 , 系 统 能 够 解 决 以往 类 似 系统 中存 在 的 通信 不 可 靠 、 耗 过 高 等 问题 。 该 能
网状拓扑 结构 。
遥控 遥测 系统 , 弥补 Zg e 以 iB e传 输 距 离短 的不 足 。 针对 内河航 标遥 测遥控 系统进 行 了电路设 计 。
航标遥测遥控系统
航标遥测遥控系统
航标遥测遥控系统由航标遥控遥测软件系统(可视化综合监控平台和航标信息管理系统)部署、航标遥控遥测终端安装等部分组成。
本工程将在金鸡滩枢纽至南宁邕江大桥航段建设航标遥测遥控系统,包括航标遥控遥测终端安装和航标遥测遥控软件部署。
由于南宁至贵港航道工程已经考虑在南宁航道管理局、隆安航道分局及隆安航道站、管养中心部署航标遥测遥控软件,因此本工程仅考虑在工程河段上公用助航标志安装航标遥控遥测终端RTU和在老口航运枢纽航道站部署航标遥测遥控软件,以实现航标灯工作状态的遥测遥控和自动报警等功能。
航标遥测遥控软件系统是西江航运干线开发的成熟产品,主要包括可视化综合监控平台和航标信息管理系统。
本工程建设的航标遥控遥测系统需结合电子航道图生产及管理系统使用。
桥梁助航标志的航标遥测遥控系统建设及其费用由桥梁业主负责,其航标遥控遥测终端信号经授权可接入本工程航标遥测遥控系统。
公用助航标志安装的航标遥控遥测终端RTU终端数量为航标设计设置数量加50%备用数量,共339套RTU。
航标遥测遥控系统工程量表。
航标遥测遥控技术和无线电航标的应用与探讨
航标遥测遥控技术和无线电航标的应用与探讨本文介绍了航标遥测遥控技术和无线电航标雷达应答器在航标助航效能中的工作原理和重要作用,探讨研究了其在航海保障中的助航功能和特点,分析展望了其在未来航标发展建设中的重要意义。
标签:航标;遥测遥控;无线电;重要作用;应用前景随着国家沿海发展战略的不断深化,沿海经济建设和航运事业日益增进,港口及航道不断延伸拓展,港航企业腹地经济的辐射雄厚,航标助推国家经济的作用日益凸显,航海保障的社会功能将越加的重要,因此,如何做好通信导航技术的应用和发展在服务国民生产经济方面将发挥越来越重要的作用。
一、基本原理和简介航标遥测遥控系统是实现对航标实时定位测控的一个现代化监控系统。
该系统是集全球卫星定位系统(GPS)、全球数字蜂窝移动通信技术(GSM)、地理信息系统(GIS)和計算机网络技术为一体的综合性高科技应用系统,其原理是利用航标上安装的GPS卫星定位接收机和传感器获得相应的信息,包括航标GPS 定位数据、报警信息和航标灯各种工作状况等参数。
这些信息通过计算机处理后,由航标灯上的GSM通信模块通过短信息的方式及时传输到航标运行保障中心来,中心的GIS电子地图监控系统将显示航标的准确位置和工作状况参数并可接受航标的报警,中心也可通过GSM通信系统实时查询航标的工作状态并跟踪定位和控制航标灯的运行(如图1所示)。
通过航标遥测遥控系统,可在GSM覆盖的范围内对航标的工作状况实现24小时全天候、实时、动态测控,可显示航标位置是否准确、灯质是否正常、电压是否欠压或过高、灯泡工作是否正常、航标失常状态、航标漂失方向及位置等信息,并在图上进行准确标示。
该系统能实现航标工作人员不出海,在办公室对辖区的航标灯进行遥测和控制,出现紧急情况时及时做出处理,保证航道通畅,同时可随时查询辖区每座航标的工作运行情况,大大降低了航标管理人员的工作强度,实现航标的无人值守管理,大量节省了航标管理维护经费。
航标遥测遥控系统的设计和实现
大连理工大学专业学位硕士学位论文图3.1遥测遥控结构图Fig.3.1ThecompositionofTelemeteringandTelecontro!System图3.2终端站结构图Fig.3.2Thecompositionofterminalstation3.4.2终端站的功能终端站计算机控制系统直接安装于航标设备现场,采集系统所要求的监测数据,控制航标设备正常运行,同时接受和完成监测站下达的遥控操作指令,实现系统对现场设备的遥测与遥控功能。
(1)监测功能航标遥测遥控系统的设计与实现(1)轮询分站按照设定的数据采集时间,周期性地向监测站上报航标运行参数。
数据采集周期等于或大于终端站的数据采集周期。
建有实时数据库和历史数据库,并根据需要对数据进行存储、显示、处理、报警,编辑、生成存档、打印和报送监测站所需的各类报表,并按时向监测站上报航标设备运行信息。
(2)事件通讯分站在接收到设定级别的报警信息后,自动上报监测站,由监测站数据报警系统进行数据处理并产生报警信息。
(3)控制通讯在分站,航标设备管理人员可通过图形化人机界面,监视或查询航标设备的运行信息,并可随时向各终端站发送遥控指令,以检查或更改设备运行参数和状态。
监测站在下达遥控操作指令时。
由中继通讯网连通指定分站由分转发操作指令。
图3.3分站的组成Fig.3.3SubstaIioncomposition3.4.5监测站(中心站)的组成监测站设立于航标处,是处级遥测遥控系统的中心。
监测站计算机系统由数据服务器、WEB数据服务器、操作员站、工程师站、数据报表打印机、调制解调器、路由器、公用电话网、IE测览终端组成。
大连理工大学专业学位硕士学位论文图3.4中心站的组成Fig.3.4Centralstationcomposition3.4.6监测站的功能监测站负责从分站及终端采集航标设备运行信息,建立处级实时数据库和历史数据库,并根据要求对数据进行存储、显示、处理、报警和打印,编辑、生成、存档、打印和报送航标管理所需的各类报表。
《遥测遥控》课件
遥测遥控应用范围
遥测遥控广泛应用于航空航天、军事、海洋、环境监测、医疗保健和智能家居等领域。它为各行各业提供了更高效、 更安全、更便捷的解决方案。
遥测遥控原理和技术
1 遥测
2 遥控
通过传感器采集物体或系统的数据,如温度、压 力和湿度等,然后通过无线信号传输给接收机。
通过发送指令控制远程设备的运行和状态,如遥 控飞机、遥控车辆和遥控家电等。
遥测遥控系统的组成和功能
组成
遥测遥控系统由传感器、数据处理单元、通信模块和 执行单元组成。
功能
实时监测、远程控制、数据存储、故障诊断和自动化 控制。
ห้องสมุดไป่ตู้
遥测遥控系统的卫星通信
遥测遥控系统利用卫星通信技术实现远距离数据传输和操作控制。它具备广覆盖、稳定性强、抗干扰能力强等优点, 广泛应用于航天、军事和环境监测等领域。
《遥测遥控》PPT课件
《遥测遥控》PPT课件大纲: 1. 什么是遥测遥控? 2. 遥测遥控的历史和发展 3. 遥测遥控应用范围 4. 遥测遥控原理和技术
什么是遥测遥控?
遥测遥控是通过远距离传输数据和操作指令的技术。它可以实现对遥远物体 或系统的监测和控制,为人类探索和应用带来了巨大的便利。
遥测遥控的历史和发展
遥测遥控传输方式
无线电传输 卫星通信 光纤传输
通过无线电波传输遥测遥控信号。 利用卫星传输遥测遥控信号,适用于较远距离通信。 使用光纤传输遥测遥控信号,高速稳定可靠。
遥测遥控数据链路安全
数据链路安全是遥测遥控中的重要问题,包括数据加密、身份验证和防护措 施等,以保障数据传输的保密性、完整性和可用性。
航标遥测遥控系统
航标遥测遥控系统
航标遥测遥控系统由航标遥控遥测软件系统(可视化综合监控平台和航标信息管理系统)部署、航标遥控遥测终端安装等部分组成。
本工程将在金鸡滩枢纽至南宁邕江大桥航段建设航标遥测遥控系统,包括航标遥控遥测终端安装和航标遥测遥控软件部署。
由于南宁至贵港航道工程已经考虑在南宁航道管理局、隆安航道分局及隆安航道站、管养中心部署航标遥测遥控软件,因此本工程仅考虑在工程河段上公用助航标志安装航标遥控遥测终端RTU和在老口航运枢纽航道站部署航标遥测遥控软件,以实现航标灯工作状态的遥测遥控和自动报警等功能。
航标遥测遥控软件系统是西江航运干线开发的成熟产品,主要包括可视化综合监控平台和航标信息管理系统。
本工程建设的航标遥控遥测系统需结合电子航道图生产及管理系统使用。
桥梁助航标志的航标遥测遥控系统建设及其费用由桥梁业主负责,其航标遥控遥测终端信号经授权可接入本工程航标遥测遥控系统。
公用助航标志安装的航标遥控遥测终端RTU终端数量为航标设计设置数量加50%备用数量,共339套RTU。
航标遥测遥控系统工程量表。
航标灯遥测遥控 标准
航标灯遥测遥控标准摘要:一、引言二、航标灯遥测遥控的定义和作用三、航标灯遥测遥控系统的组成部分四、航标灯遥测遥控系统的技术要求五、我国航标灯遥测遥控标准的发展现状六、国际航标灯遥测遥控标准的发展趋势七、结论正文:一、引言随着科技的进步和航海事业的发展,航标灯遥测遥控技术在我国得到了广泛的应用。
航标灯遥测遥控不仅提高了航标灯的运行效率和管理水平,还极大地保障了船舶航行的安全。
本文将对航标灯遥测遥控的标准进行详细介绍。
二、航标灯遥测遥控的定义和作用航标灯遥测遥控是指通过遥测遥控系统实现对航标灯的远程监测和控制。
航标灯遥测遥控的作用主要包括:提高航标灯的自动化程度,降低维护成本;实时掌握航标灯的运行状态,及时进行故障排查和维修;通过对航标灯的精确控制,提高航标灯的指向性能,保障船舶航行安全。
三、航标灯遥测遥控系统的组成部分航标灯遥测遥控系统主要由以下几部分组成:遥测遥控终端、数据传输设备、数据处理中心和用户终端。
遥测遥控终端负责采集航标灯的运行参数,数据传输设备负责将采集到的数据传输至数据处理中心,数据处理中心负责对数据进行处理和存储,用户终端负责向用户展示航标灯的实时运行状态和相关信息。
四、航标灯遥测遥控系统的技术要求航标灯遥测遥控系统应满足以下技术要求:可靠性高,能适应恶劣的气象和海况条件;实时性好,数据传输延迟应尽量缩短;安全性高,防止非法入侵和数据篡改;兼容性强,能与其他相关系统进行有效对接。
五、我国航标灯遥测遥控标准的发展现状我国航标灯遥测遥控标准体系已初步建立,涵盖了设备技术要求、系统集成、数据传输、系统安全等方面。
近年来,我国航标灯遥测遥控标准不断更新和完善,以适应技术发展的需求。
六、国际航标灯遥测遥控标准的发展趋势国际航标灯遥测遥控标准主要集中在设备技术要求、数据传输协议和系统安全等方面。
随着物联网、大数据和云计算技术的发展,国际航标灯遥测遥控标准正向智能化、集成化和信息化的方向发展。
航标遥测遥控系统的研究与实现
a d i d r ntrn yt m.Thspa rdec b st e sg i c n e udig i e lg n u cin a d c mp sto o h e t ntrng a d n sa mo en mo i ig s se o i pe s r e h inf a c .g i n d oo y a d f n to n o o iin ft e rmoe mo io i i i n
中图分类号 : 6 41 U4.
文献标识码 : A
文章编号 :0 6 4 1 (0 0)3 0 5 — 2 10 — 3 12 1 2 — 14 0
O 引 言
随着 海洋 交通运输业的发展 , 船舶趋于大型化、 高速化 , 船舶数 量 和 水域 交通 密度 及 危 险 货 物装 载 量 不 断增 加 , 上 交 通事 故 及 经 海 济 损 失 呈增 长 趋 势 , 重威 胁 船 舶 航 行 安 全及 海 洋 生 态环 境 。因此 , 严 在 大 力发 展 海 洋 交通 运 输 业 的 同 时 , 探 索 运 用 新 的 技 术 , 高 海 应 提 用户 1 上交通的安全 , 保护海洋环境。航标系统是海上交通安全保 障体 系 的重 要 组成 部 分。 对 航 标 的 有效 监 控 和 管 理 , 保 航标 信 息 的; 确 隹确 性, 为满 足 船 舶 安 全航 行 需 求 提 供 更 好 的服 务 是 非 常 重 要 的。 航标遥测遥控 系统正是 为了满足海事管理部 门对航标 实时定 用户 N 位 测 控 需 要而 建 立 起 来 的 一 个现 代 化 的监 控 系统 。 文 研 究 的航 标 本 监 控 终 端 中 心站 客 户 端 遥测遥控系统是集全球卫星定位 系统 ( P 、 G S)全球数字蜂 窝移动通 图 1 系统 构 成 信技术( S 、 G M) 电子海图信息 与显示系统( C I 和计 算机 网络技 E DS) 术为一体 的综合性高科技应用系统 , 实现航标 实时监控 管理和航标 作业、 实时显示船舶、 航标的当前位置和轨迹等功 能。 控制终端部 分 定 向 : 并 信息 的发布 , 使船舶及涉海部 门及 时、 准确 、 方便获取航标信 息, 为 负责 定 时 、 序 接 收终 端站 传 回数 据 : 终端 发送 监 控 查 询 指 令 , 进 出海域 的船 舶 保 驾 护 航 。 接收返回指令 : 进行数据记录评估、 显示终端工作状态及查询结臬 , 并 存 储 各 项数 据 入 数 据 库 ; 有 报 警 或 预 报 警 , 先接 收 , 启动 告 遇 优 并 1 系统 的 功 能 和构 成 航 标 遥 测遥 控 系统 是基 于 T PI 联 网络 协 议 建 立 的海 图 应 警 指 示 , C/ P互 或采 取 相 应 措 施。 用 系 统 , 括 海 图 基础 平 台和 航 标 遥 测 遥 控 、 据 通 讯 部 分 , 中海 包 数 其 客户端则也是 由电子海图操作和控制终端组成。电子海图操作 图基 础 平 台 能 向 用 户 提 供 完 善 的 电子 海 图显 示 与控 制 、 航 、 图 部分包括 向服 务器请求海图数据、 导 海 显示和操作海图、 实时显示船 舶、 作 业 服 务 ,并 向 系统 的 维 护 者 提供 严 格 的 管理 手段 与监 视 措 施 , ’航 标 的 当前位 置和 轨迹 等 功 能 。 制 终端 部 分 接 收 中心 站 送 来 的航 实 控 现全 网海图资源共享和作业评估 的信 息服务平台。 数据通讯部分由 标 状 态及 数 据 , 行 实 时 监控 : 时调 阅 中 心 站 各 种 相 关 信 息 , 发 进 随 并 全 球 卫 星 定位 系统 ( P )全 球数 字蜂 窝移 动通 信 技 术 ( S 组 成 。 出有 关指 令 。 G S、 G M) 系 统 的 工 作 原 理 就 是 利 用 G S天 线 和 接 收模 块 获 得 航 标 的 经 P 2 通 讯方 式 纬度定位数据 , 通过传感器 采集航标灯工作状况和参 数 , 定位信 息 采用 G M (MSG R S S /P S通讯网 )C MA传输 方式。G M传输使 、D S 实 具 保 抗 和状态参数经过单 片机 处理后 ,通过 G M模块按照设定的方式和 用短 消 息传 送 数 据 , 现 简 单 , 有通 信 成 本 低 、 密性 能 好 、 干 S 它利 用信 令 信 道 传 输 , 用 拨 号 建 立 连接 , 接 把 不 直 时间 传 输 到监 控 中 心计 算 机 上 。 中 心 站监 控 采 用 高性 能计 算 机 、 收 扰 能 力强 等优 点 , 发 设 备 、 分 G s处理 技 术 以及 满 足 国际 海 道 测 量 组 织 (H 和 国 要发 的信 息 加 上 目的地 址 发 送 到 短 消 息 服 务 中 心 , 差 P I O) 由短 消 息 服 务 中 P 际海 事组 织 (MO) 关标 准 的 电子 海 图, I 有 保证 了 实 时 数 据 处理 分 析 心在 发给最终 的信宿 。 中心站直 接使用 G S接 收机接 受船舶 的 的及 时 、 靠 。 可 G S数据 , 图 2所 示 。 P 如 系统共设有三种计算机级别 : 灯器监控终端( 灯塔 )��
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用航标是指用于引导和保障船舶航行的标志物,它们在航道维护管理中扮演着非常重要的角色。
随着科技的不断发展,航标的监测和管理也越来越依赖于航标遥测遥控系统。
航标遥测遥控系统能够实现对航标的远程监测和遥控,大大提高了航道维护管理的效率和精准度。
本文将讨论航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用,并分析其在航标管理中的优势和发展趋势。
一、航标遥测遥控系统的基本原理航标遥测遥控系统是一种基于无线通信技术的远程监测与遥控系统。
它主要由航标监测设备、通信设备和监控中心三部分组成。
航标监测设备安装在航标上,可以实时监测航标的状态信息,如灯光状态、电池电量、位置等。
通信设备负责与监控中心进行数据传输,保障航标信息的及时传达。
监控中心则是整个系统的核心,可以对航标的状态进行实时监测和遥控操作,保障航标的正常运行。
在航道维护管理中,航标遥测遥控系统能够实现多种功能,包括远程巡检、故障诊断、实时监控和远程维护等。
航标管理人员可以通过监控中心随时随地对航标进行实时监测和遥控操作,保障航标的正常运行和安全导航。
1. 提高航标管理的精准度航标遥测遥控系统的使用,能够有效提高航标管理的效率。
航标管理人员无需进行现场巡检,可以通过监控中心远程对航标进行操作和维护,节省了人力和时间成本。
系统的自动化监测和报警功能,也能及时发现航标的故障并作出相应处理,大大提高了航标管理的效率。
随着科技的不断进步,航标遥测遥控系统在航标管理中的应用将会越来越广泛,并且会朝着智能化、自动化的方向发展。
未来的航标遥测遥控系统将会结合人工智能、大数据等技术,实现对航标的智能监测和自动化遥控。
航标管理人员可以通过智能化监控系统对航标进行更加精准和全面的管理,从而提高航标管理的效率和水平。
航标遥测遥控系统也将会与其他航行辅助设施相结合,实现对整个航道的智能化管理。
未来的航标遥测遥控系统有望实现与船舶自动导航系统的互联互通,实现对航道的智能化管控。
西江航道局航标遥测遥控系统运行管理细则(试行)
西江航道局航标遥测遥控系统运行管理细则(试行)西江航道局航标遥测遥控系统已正式投入运行,为确保该系统的正常运行,充分发挥其实时监控的优势,切实做好航道航标的维护管理,特制定本规定。
一、航道航标维护1、航道航标的日常查航检查不少于五天一次。
五日之内的航标维护管理工作采用航标遥测遥控的方式进行管理。
2、航标遥测遥控系统实行24小时运行,监控人员应认真监视系统的运行情况,发现问题及时处置并做好记录。
二、报警级别和分类l、报警级别一级报警:直接影响航标灯正常运行的。
(对于这种报警,我们会立即安排工作人员到现场,对有问题的航标进行排查和恢复。
) 二级报警:不直接影响航标灯正常运行,但是对航标灯安全运行存在隐患的。
(对于这种报警,我们一般会保持对该航标的重点关注,在下一巡标周期,对该航标进行排查和恢复。
)三级报警:由于一些特殊原因导致的偶发性异常现象。
2、报警分类:说明:出现浮标漂移报警时应再采取个别点名的方式和查看浮标运动轨迹(轨迹图两点间最长距离小于或等于12米为正常范围)进行确认,认真分析,作出判断,若浮标确实出现了漂移必须立即恢复。
三、权限分配一级监控中心为系统管理员,二级监控中心为一般用户。
四、一级监控中心的职责l、负责一级监控中心的使用维护管理,对已实施航标遥测遥控系统的航标进行监控,实行24小时值守,认真监视遥测监控系统的运行情况。
2、对二级监控中心实行监督管理和掌握二级监控中心运行的基本情况,对二级监控中心的使用进行技术指导,协助相关部门保障系统的正常运行。
3、当发现标志报警,监督二级监控中心的处理情况,当同一座标志两次相同原因报警,及时提请二级监控中心说明原因,并做好记录。
4、负责相关报警参数的修改与重新设置。
5、负责一级监控中心试用中对标志出现的异常反映和报警及时处理,发现问题或异常做好专项记录,并及时向领导汇报。
6、负责二级监控中心情况反映的收集,并及时处理,若遇紧急情况应及时向领导汇报。
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用航标是指海洋中用于指示航行船只方向和警示危险浅滩、礁石、暗礁和水下遗骸的设施。
航标的设置和维护对航道的安全至关重要,而航标遥测遥控系统的应用可以大大提高航标的维护效率和可靠性。
本文将从航标遥测遥控系统的基本原理、应用优势和在航道维护管理中的具体应用等方面进行探讨。
一、航标遥测遥控系统的基本原理航标遥测遥控系统是一种将现代通信、遥测和遥控技术应用于航标设备控制和监测的系统。
其基本原理是通过无线通信设备将航标设备与地面维护中心进行连接,实现对航标设备的远程监测和控制。
在系统中,航标设备上搭载了各种传感器和执行器,可以实时监测航标设备的运行状态、环境参数和自身位置等信息,实现对航标设备的远程遥控和调度。
1. 提高维护效率:航标遥测遥控系统可以实现对航标设备的实时监测和远程控制,可以及时发现设备故障并进行远程维护,大大提高了航标维护的效率。
2. 提高维护可靠性:通过实时监测航标设备的运行状态和环境参数,可以预测设备的故障风险,及时进行维护保养,提高了航标设备的可靠性和稳定性。
3. 降低维护成本:采用航标遥测遥控系统可以减少人工巡检的频次和工作量,降低了维护人力成本,同时可以及时发现设备故障并进行及时维护,降低了维护物料和维修费用,有效降低了航标维护的成本。
4. 提高航道安全性:航标是船只航行的重要参考物,采用航标遥测遥控系统可以及时发现和修复航标设备的故障,保证航标设备的正常运行,提高了航道的安全性和稳定性。
1. 实时监测航标设备状态航标遥测遥控系统可以实时监测航标设备的运行状态、电池电量、光源亮度、风速、海况等环境参数,同时可以实时获取设备的位置信息和运行记录,对航标设备进行全面监控。
2. 远程调度航标设备维护人员可以通过航标遥测遥控系统远程调度航标设备的工作模式,比如控制航标灯的开关、调整灯光亮度、改变灯光闪烁模式等,以适应不同航行需求和复杂环境条件。
3. 故障诊断和远程维护通过航标遥测遥控系统可以及时发现航标设备的故障并进行远程诊断和维护,比如可以远程重启设备、更换故障部件、调整设备参数等,保证航标设备的正常运行。
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遥测遥控系统利用技术实现远距离测量、控制和监视的系统。
在遥测遥控系统中,测量装置和执行机构设置在受控对象附近,受控对象参量的测量值通过遥测信道发向远距离的测控站,而测控站的控制指令也是通过遥测信道发向执行机构的。
遥测遥控系统是一类控制与通信密切结合的综合信息系统(括、、、、、等方面。
遥测遥控是自动化技术的重要分支,它是在自动控制、传感术、微电子技术、计算机技术和现代通信技术的基础上不断完善和发展起来的,在国民经济、科学研究和军事部门,如无人驾驶飞机图1[遥测遥控系统示意]),其工作原理涉及信息传输和信息提取,包技导弹、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、核工业、电力系统、输油和输气管线、空中交通管制、铁路调度、地震预报台网、无人自动气象站、城市公用事业、医疗诊断等方面都有广泛的应用。
凡是距离遥远、对象分散或难以接近的系统,都可以采用遥测遥控来实现集中监控和统一管理。
发展简史 最早的遥测遥控系统是机械式遥如利用齿轮系等机械传动方式测量转速,测控范围只有几米。
后来采用流体耦合方式(液压或气动),测控范围扩大到几百米。
伺服机构发明后,人们借助于伺服机构来进行遥测和遥控。
19遥控系统。
1912年美国芝加哥发电厂就利用电话线把电功率的运行参数传送到中央控制室,中央控制室根据负荷的分布进行调度,使每台发电机以最经济的方式分担负荷。
20世纪初出现无线遥测遥控系统。
1905年法国物理学家E.布兰利用电磁波使一外的小灯泡发光,电动机转动。
从控制原理上分析这是开环无线遥控。
1906年西班牙工程师克维多用无线电控制汽艇获得成功。
这是首次采用闭环无线遥控测遥控系统,开始是利用机械耦合的方式,世纪末出现电遥测遥控系统,利用架空明线或电缆作为传输介质,现在称为有线遥测定距离在第一次世界大战期间,1917年3月2日德国在进攻纽波特港时第一次在实战条件下由飞机对满载炸药的快艇进行无线遥控。
美国陆军从1917年开始设计遥控飞行器(无人驾驶飞机),到20年代末遥控飞行器的往返飞行距离已达1000公里。
1930年无线遥测开始用于气象,人们利用气球装载测量仪器来测量高空的温度、压力、温度等参量,并发回地面测量站。
在第二次世界大战期间,由于军事上的需要,无线遥测遥控得到了迅速的发展。
到大战末,德国已研制成V-2导弹和莱茵号防空导弹。
1941~1954年先后研制成供飞机和火箭用的调频/调频遥测系统(见),以及脉幅调制和脉宽调制等遥测系统(见)。
到了50年代又研制出脉码调制遥测系统,标志着从模拟式遥测系统发展到数字式遥测系统。
1957年苏联发射第一颗人造地球卫星以后,无线遥测遥控随着航天技术的发展又进一步得到迅速的发展。
60年代后无线遥测遥控在工业上开始得到广泛的应用,出现各种分散目标的监控系统。
70年代后由于微电子学和微处理机的迅速发展,数字式遥测遥控系统逐渐取代模拟式遥测遥控系统,并出现可编程序遥测遥控系统、自适应遥测遥控系统和分集式遥测遥控系统。
现代航天遥测遥控系统的最大传输距离可达2.4亿公里,能传输每帧2.4×10比特的数字图像信息。
在编码和译码方面发展了各种快速算法。
美籍中国科学家张肇健等人用数论方法简化里德-所罗门码,并在超大规模集成电路上实现,使元件数下降一个数量级,为使用多位纠错编码创造了条件。
航天测控系统已发展到利用一个微波波段的载波作为遥控、遥测、测距和测速的共同载波,称为S 波段统一载波测控系统,使设备大大简化。
基本组成 遥测遥控系统有二个分系统合成有机的整体。
由于遥测遥控的方法不同,技术要求不同,被控对象不同,遥测遥控系统具有多种型式。
一般遥测遥控系统都是由控制端、信道和被控端三部分组成。
图2[遥测遥控系统原理图]:遥测分系统和遥控分系统。
实际上它们往往结是遥测遥控系统原理图。
图3[ 遥测遥控系统框图]是一个典型的遥测遥控系统的框图。
遥测遥控系统的控制端包括计算机指令发生器、编码器、指令传输设备的发射部分(调制器、发射机和发射天线)、监测系统的接收部分和指令监控台等。
遥测遥控系统的被控端包括监测系统的发射部分、指令传输设备的接收部分(接收天线、接收机和解调器)、译码器、执行机构和被控对象等。
指令发生器用来产生标准遥控指令及与误差信号相对应的指令,可以由人操作,也可按一定程序自动操作。
有的指令发生器中备有指令编码器,能把指令信号编成码组,以便区别指令和提高抗干扰性。
监测系统用来监视和测量被控对象的实际状态,并将此实际状态与规定的状态在计算机中进行比较,当二者不一致时,计算机便给出一个误差信号,由指令发生器产生与误差信号相对应的遥控指令,通过指令传输设备送到被控端,使执行机构动作,以改变被控对象的实际状态。
此实际状态又通过监测系统送到计算中心进行比较,直到被控对象的实际状态与规定的状态相一致。
由于遥控任务和监测参数的不同,监测系统也不同。
常用的监测系统有目视、电视、雷达、导航和遥测等监测系统。
在简单的遥控系统中利用目视来监测被控对象的实际位置(状态)。
如果实际位置与规定位置有偏差,操作员就发出指令,通过指令发生器和指令传输设备,使执行机构动作,以改变被控对象的实际位置。
这种监测系统就称为目视监测系统。
目视监测系统监测距离有限,精度不高,并且只限于监测被控对象的外部运动参数。
利用电视技术对被控对象进行监测的系统称为电视监测系统。
电视监测系统又有两类:一类是将发射部分装在被控端,接收部分装在控制端,在屏幕上观测被控对象的状态或位置。
一类是利用电视跟踪技术,其原理与雷达相同电视监测系统能监测被控对象的外部运动参量和内部状态参量,并能看到图象,但设备比较复杂,监测效果受气象条件的影响。
电视监测系统广泛用于工业生产、铁路动输、制导和宇航等方面。
雷达监测系统主要用于舰艇和各种飞行器的指令遥控系统,能监测它们的外部运动参数(距离、速度和角度),自动跟踪运动目标,监测距离远,并不受气象条件的限制。
利用导航原理来确定被控对象的位置和运动参数的系统称为导航监测系统,它广泛用于弹道导弹、人造卫星、宇宙飞船和航天飞机的监测。
利用遥测原理对被控对象进行监测的系统称为遥测监测系统,它能够测量和传输被控对象的外部运动参量和内部状态参量,在工业生产和管理自动化等遥控系统中得到广泛的应用。
指令传端的执行机构。
指令传输设备包括调制器、发射机、发射天线、接收天线、接收机、解调器等。
编码器用来把指令信号编成码组,以区分指令信号,提高可靠性、抗干扰性和保密性。
编码器的主要组成部分是编码矩阵。
译码器把收到的指令码组译成原来的指令信号。
译码器的主要组成部分是译码矩阵。
执行机构是使被控对象按遥控指令动作的机构,执行机构要有足够的输出功率,使被控对象动作。
如二值指令的执行机构是继电器或电动机,多值指令的执行机构是同步电机或直流放大器。
指令监控台是遥控系统的专用设备,它可以用来对发送的指令进行控制、选择、监视和记录,并能对各种遥控设备进行监视、控制和自动切换。
它能确定发送指令的内容,选择发送指令的时机和执行任务的设备。
它能监视设备的工作状态,监视指令的发送和执行情况,监视系统间的往返信号,以及记录所有发出和返回的信号。
主要类型 遥测遥控系统可按下列八个方面进行分类:①按信号传输介质可分为有线和无线遥测遥控系统。
②按信号传输方式可分为直接传输式和③按信号变换方式可分为模拟式和数字式。
④按测控方式可分为开环和闭环遥测遥控系统。
⑤按多路划分原理可分为时分制、频分制和码分制。
⑥按调制方式可分为脉幅调制/调频/调频三重调制输设备用来将指令信号从指令发生器传输到被控载波传输式。
(PAM-FM-FM),调频/调频二重调制(FM-FM),脉宽调制(PDM),脉位调制(PPM),脉码调制(PCM)等。
⑦按系统结构可分为1:1、(1:1)×、M:、1: 等四种工作方式(图4[遥测遥控系统的结构类型])。
⑧按操作方式可分为一次动作型、二次动作型和三次动作型。
此外,还可按系统功能和网络拓扑等进行分类。
技术要求 在设计和选择遥测遥控系统时一般遵循下列技术要求:①准确度:一般可定义为被测量或被定的精度,常采用差错校验、纠错编码和各种抗干扰措施。
②可靠性:指遥测遥控系统在规定的工作条件下能达到规定技术指标的能力。
由于遥测遥控系统往往用于重要部门,又常常无人值班监视,所以对系统可靠性要求很高,通常误动作率为10(~10(。
其中多路传输设备的可靠性尤为重要,常设置备份,一旦发生故障,就自动切换。
③工作容量:指遥测遥控系统的信息传输能力工作容量 定义为信道数与信号频谱极限频率的乘积,即=。
在频分制中,各路信号的频谱的极限频率不同,可用下式计算:[544-01]。
④抗干扰能力:指遥测遥控系统在有干扰的情况下仍能保证规定技术指标的能力。
遥测遥控系统的主要干扰有工业干扰、起伏干扰、大气干扰、振动干扰和路际干扰(即信道之间的相互干扰)等。
⑤动作速度:决定于信息传输速度和系统的结构。
对动作时间的要求视具体情况而定。
⑥工作频段:无线遥测遥控系统要根据国际上的约定和国家的规定选用合适的频段。
国际上IRIG 规定从1970年7月1日起遥测只能使用两个频段:1435~1535兆赫作为飞行器和导弹试验用,2200~2300兆赫作为固定和移动通信及一般遥测用,并规定了三种通频带宽,即窄频带(<1兆赫)中频带(1~3兆赫),宽频带(3~10兆赫),1975年中国无线电管理委员会规定的两个遥测频段则是 223~235兆赫和410~470兆赫。
⑦通用性:为了增强系统的适应性,可采用可编程序遥测遥控系统。
⑧经济性。
控量的相对误差。
为了保证系统能正确地执行遥控命令,并使被测参量具有一,。