一种虚拟中继的无线数传系统设计

介绍了一种用于各种中小型监测管理机构(如水文监测、路段监测等)数传系统的设计方案，并对系统的基本性能进行了理论分析。该系统是将各测点(分站)虚拟为中继站来实现多路由选择。通过实际应用，证明了系统具有结构简单、成本低、易实现、实用性强等特点。
关 键 词 无线数据传输; 虚拟中继; 多路由选择; 集中式路由; 检错重发

随着科学技术的发展，利用高科技手段(通信和计算机)进行远程监测、数据传输、对测控所得数据进行分析处理，来作为管理者进行快速决策的依据或作为历史数据资料备查，是各监测管理机构进行现代化管理的发展方向。因此数据通信系统作为传输数据信息的手段，在现代化远程管理中必不可少。虽然目前各种数据传输设备种类繁多[1-2]，但适用于中小型监测管理机构的无线电数据传输系统却很少。主要原因是：
(1) 建设成本高、运行维护费高；
(2) 不实用、功能冗余、操作不便、维护困难；
(3) 要融入管理系统，还需经过二次开发或集成，开发周期和费用很高。因此目前大多数中小型监测管理机构由于经费不足或维护操作技术人员匮乏，还沿用人工观测、记录，通过电话或对讲机将所测数据报告给管理中心，再由管理中心手工整理形成各类报表的传统方法。所以基于各中小型监测管理机构的特殊条件，需要设计一种成本低、建设方便、维护简单、运行费用低、功能完善的数据传输与数据处理分析相结合的管理系统。
1 设计目标和要求
系统设计的总目标是将各个测点的数据传送到中心计算机观察和保存，并在中心计算机上完成数据分析处理，最终获取各类报表或分析图形。具体功能归纳为：
(1) 实时自动测传。
(2) 随时手动查传。
(3) 数据存入管理数据库。
(4) 分析、统计各种数据，形成各种分析图表。

系统性能要求：传输准确度高，数据差错率小于10−3；可覆盖50 km的范围；为了满足数据实时性和作为历史资料保存，要求定时准确，以20个测点计，获取全部测点数据的时间要小于3 min；通信控制界面和数据处理显示界面友好、操作简便、图文并茂，使显示形象化。
2 系统设计
2.1 系统网络结构
根据一般监测管理部门的管理模式和组成结构，系统的网络结构如图1所示。从图中看，这是一个简单的星形网络结构。但它与一般的星形网络不同，其中心点不必具备信息交换能力。因为各测站数据发送的目标点是中心站，只有管理中心向各测点发命令，所以网络的控制方式是主从式。