第一篇：數字電視廣播信號無線定位方案的實現

摘 要：隨著 現代 數字信號處理、超大規模集成電路以及通信技術的迅速 發展，數字電視技術已經逐漸走向成熟，并將最終取代模擬電視技術，為我們提供更加優質的服務。數字電視地面廣播作為數字電視標準中最為復雜的一個，在我國有著廣闊的應用前景。從系統的總體結構、工作流程、軟件接收機等方面描述了基于dtv的定位系統方案，對定位系統的基礎——數字電視接收機的工作原理做了詳細的分析，簡要地給出了定位實現的原理。

關鍵詞：無線定位；數字電視；信號；方案 1 數字電視廣播信號無線定位概述 1.1 無線電定位的概念 同時接收多個已知空間坐標和時間基準的無線電發射源的輻射信號，可以確定接收端用戶所在的地理位置，即經度、緯度和高程（海拔高度）。

隨著超大規模集成電路（vlsi）工藝的進步，基于電纜或衛星傳輸的數字電視（dtv）系統已在全球范圍廣為使用。dtv地面廣播系統也已開始大規模建設，在全球不同區域逐漸形成以各自廣播標準為基礎的數字電視和數字聲音廣播網。與gps相比，dtv定位有以下優點：定位誤差小，可達1m量級；市區定位概率高，還可滿足室內定位要求；定位實時性好；信號處理要求低，處理設備少，功耗低；可利用現有的dtv基礎設施，無需改變就可用作定位。1.2 數字電視地面廣播與標準

數字電視地面廣播與數字衛星廣播相比較，有容易普及、接收價格低廉的特點；與數字有線電視廣播比較，則不易受城市施工建設、自然 災害、戰爭等因素造成的 網絡 中斷影響，因此在傳輸狀況、應用需求等方面，地面傳輸方式更加復雜，全球各地在地面數字電視傳輸系統方案的選擇上爭議也最大。

世界各國對于數字電視地面廣播進行了長期研究。基本形成了美國的atsc，歐洲的dvb-t和日本的isdb-t三大標準。我國模擬電視采用的是歐洲的pal制式，因此要向數字電視過渡基于 dvb-t標準開發數字電視地面廣播系統是切實可行的。基于dtv數字電視廣播信號無線定位系統方案的實現

2.1 系統結構設計

整個系統的組建可以劃分為兩大部分：發射和接收。發射部分建在 dtv 地面廣播信號發射臺。對于按 dvb-t 標準發射的電視信號來說，首先要為不同發射臺分配不同的系統標識碼（id），再將發射臺的空間坐標、發射時間和標識碼等信息進行信道編碼，最后通過 dtv 數字廣播系統實現信號發射。而對于按 dmb-t 標準發射的信號來說，由于在發射信號中已經加入幀號、基站識別碼、起始發射時間，只要將發射臺的坐標預先存儲在接收機的處理器中即可。

基于數字廣播電視信號的無線定位系統特征在于通過接收多個空間坐標已知的數字地面發射臺的信號，確定接收者的空間坐標。2.2 系統工作流程

本文定位方法是建立在無線電信號廣播發射系統上的，系統的工作步驟如下：

（1）接收信號：由天線接收到的電視信號經射頻放大后下變頻為中頻信號；（2）通過模擬/數字（a/d）變換完成中頻信號的數字化；

（3）在數字信號處理器（dsp）內完成信號的同步跟蹤、解調和解碼任務，建立信號載波和碼同步跟蹤回路；

（4）將數字電視系統廣播數據幀的時間間隔作為系統觀測的基本時間單位，排定以數據幀間隔或其倍數作為觀測間隔，確定觀測時間序列；

（5）已預先排定的觀測序列時間定時從同步跟蹤環路提取出一個數字電視發射源的原始偽距觀測值，以及通過解調和解碼后的數據得到該發射源標識和空間坐標信息；

（6）重復步驟（5）觀測跟蹤所有在有效測量范圍內的數字電視發射臺；將所有得到的信息送入偽距解算方程，即從接收跟蹤環路提取得到各發射源的偽距值和發射源空間坐標值，計算 出最終接收天線的空間位置坐標，并換算為接收系統的定位信息：包括位置、速度和加速度，這些信息為基本導航定位信息；

（7）測量隨后各數字電視廣播數據幀接收時刻，得到屬于該觀測時間點所有有效同步幀頭的偽距信息；（8）以步驟（6）得到的基本導航定位信息，依次代入步驟（7）中的偽距信息和接收時間信息，完成基于順序雙濾波器平滑算法的計算，最終輸出系統最優定位信息。

2.3 軟件接收機的流程實現

對于 dvb-t標準來說，同步部分利用時域保護間隔和頻域導頻信號，估計并跟蹤時域 fft 窗口位置，同時估計由于收發端上下變頻引起的頻偏；采樣時鐘同步估計得到收發晶振不能完全匹配帶來的采樣時鐘誤差，經數字鎖相環使收發采樣時鐘同步。

對于dmb-t標準，將傳統的dvb-t系統中的cp 由一段 pn序列取代，而在idft幀體中不插入任何導頻。pn幀頭既作為訓練序列用于同步和信道估計，又在客觀上起保護間隔的作用。dmb-t的每一幀采用不同的pn頭作為幀標志，在發射端對pn頭采用bpsk調制以獲得可靠的傳輸效果；在接收端則通過同樣的pn序列發生器產生本地pn序列，并與接收信號的pn碼幀頭進行時域相關，從而完成幀同步、頻率同步、時間同步、信道傳輸特性估計等一系列同步運算。

第二篇：醫院緊急報警系統及無線定位方案

醫院緊急報警系統及無線定位方案

一、前言

近期，醫鬧事件頻發。為了維護診療秩序，2013年12月20日，國家衛生計生委、中央綜治辦、公安部、司法部等國家11部委聯合印發了《關于維護醫療秩序打擊涉醫違法犯罪專項行動方案》，嚴厲打擊醫鬧行為。

為維護醫療秩序，建立和諧醫患關系，切實保障廣大人民群眾的利益，確保醫務人員、就診患者的安全，構建安全穩定的醫療環境，全面推進平安醫院創建工作，決定自2013年12月起，在全國范圍內開展為期1年的維護醫療秩序打擊涉醫違法犯罪專項行動，依法嚴懲侵害醫患人身安全、擾亂正常醫療秩序違法犯罪活動，強化醫療機構安全防范系統建設，確保重點區域、重點部門視頻監控覆蓋率達到100%。具備條件的二級以上醫院安全監控中心應當建設應急報警裝置并與當地公安機關聯網。

加強內部巡查守護，對重點區域、要害部位、夜間值班科室等關鍵部門要安排專人值守，及時發現可疑情況，先期處置。要加強醫療機構安全防范動態管理，組織保衛人員、保安員定時和隨時巡查。發生案事件后，要立即報警，保衛人員和保安員要第一時間趕赴現場，制止違法犯罪行為，依法控制違法犯罪人員，做好現場保護措施，配合公安機關開展相關工作。

建立醫患突發事件應急處置預案，健全警醫聯動、聯防聯控機制，提高應急突發事件的現場處置能力。

為響應國家11部委聯合印發的《關于維護醫療秩序打擊涉醫違法犯罪專項行動方案》精神，做好治安案（事）件、特別是重大刑事案件的預防工作，嚴防醫院公共場合暴力襲擊事件的發生，維護醫療機構正常診療秩序，保障人民群眾健康權益，確保醫務人員人身安全，社會穩定，我公司組織科技人員針對上述要求研制開發出符合突發事件的緊急報警（含無線定位功能）系統。

二、系統結構示意圖

產品特點

1、醫院緊急報警及無線定位系統，采用Zigbee無線物聯網技術，克服了傳統無線報警器接收距離非常有限的缺點，通過無線網絡覆蓋大大延長數據傳輸的距離，真正做到報警距離不受限制，解決了醫院報警系統要求遠距離傳輸的、大范圍覆蓋的技術難題。

2、本系統采用微型無線局域網的雙向通信功能,報警終端發出的信號得到主機確認無誤后，才能啟動報警終端的聲光信號，解決了誤報問題。報警終端沒有收到主機確認信號，將繼續不斷重發報警信號，解決了漏報問題。主機不斷檢測報警終端，一旦發現報警終端回應信號有誤碼時進行及時糾正，解決了干擾問題。如果報警終端沒有回應就發出提示或報警，解決了報警終端遭破壞或被偷盜的問題。

3、充分利用Zigbee網的無線定位引擎技術，解決了醫護人員離開固定工作場所遇襲時的報警定位問題，使受害者在最短時間內等到救助。

4、系統軟件結合醫院安全防范的現狀與需求，功能強大，使用方便。

三、醫院無線緊急報系統組成

醫院緊急報警及無線定位系統由無線網絡服務器、處警分站、無線中繼路由器、固定式緊急報警終端、移動式緊急報警按鈕、無線點陣式顯示屏組成。無線網絡服務器協調整個無線報警網絡的數據傳輸；處警分站用于多點執勤點的接警顯示；無線中繼路由器用無線數據收發中轉，加大無線收發距離；固定式緊急報警終端安裝在醫護人員工作的固定場所；移動式緊急報警按鈕為醫護人員隨身攜帶；無線點陣式顯示屏用于需要醒目顯示的地方。

醫院緊急報警及無線定位系統是針對目前醫院重新布線存在困難的現狀開發的一代產品,克服了傳統無線呼叫器收發距離短、功能單

一、不適合醫院大范圍遠距離使用的缺陷，可以與計算機聯網、與醫院廣播系統對接、與110指揮中心聯動，組成多方位、多功能的醫院緊急報警平臺，功能更強大，技術更先進，是平安醫院安全工程建設的理想設備。

1、無線網絡服務器

◆ 協調整個無線報警網絡的建立撤消、報警控制、數據傳輸及與醫院HIS網關接口； ◆ 采用2.4 GHz頻段，其設計構架符合IEEE 802.15.4協議與ZigBee協議，屬于無需許可證頻段； ◆ 接收靈敏度<-92 dBm,發送功率為7-20 dBm可調；

◆ 擁有0～15(共16)個可選工作信道

◆ 網絡節點（報警終端）總數：4294967295節點 ◆ 網絡號（網絡ID）總數：65535組

◆ 每個醫院有不同的網絡號（網絡ID），兩個相互重疊復蓋的網絡，不會互相影響； ◆ 通信方式為雙向，具有全握手功能，中間任何一個環節出問題，將重復進行。◆ 有緊急報警功能，必要時還能啟動整個系統報警。

（圖2）無線網絡服務器

◆ 脅迫報警功能，操作人員受到脅迫時可啟動脅迫報警 ◆ 有廣播網對接功能，聯動廣播系統發出報警；

◆ 有短信發送功能，能將報警信息第一時間發送到校領導手機上

◆ 與110雙網聯動，有電話拔號語音報警與發送短信報警兩種報警方式； ◆ 有報警記錄查詢功能

◆ 終端檢測功能，可以對處警分站、無線中繼路由器、固定式緊急報警終端、無線點陣式顯示屏進行檢測； ◆ 有時間日歷功能。

◆ 三重口令安全防范功能；

2、處警分站

◆ 整個報警網絡內可以設多個處警分站，分別安裝在不同的執勤點，以便值勤保安就近處警，及時到達報警點； ◆ 報警顯示功能：用于顯示報警點信息，有多個報警時依次循環顯示，呼入個數沒有限制：

◆ 取消復位功能：當多個報警時依次循環顯示所有報警的點號，按消除功能鍵可以清除當前報警號，未消除的報警將繼續顯示；

◆ 時間顯示功能：當沒有報警時顯示時間，自帶充電電池斷電時時間不丟失。具有永久萬年歷，可隨時查詢年份、日期、星期及時間。

◆ 采用2.4 GHz頻段，其設計構架符合IEEE 802.15.4協議與ZigBee協議，屬于無需許可證頻段； ◆ 接收靈敏度<-92 dBm,發送功率為7-20 dBm可調；

◆ 通信方式為雙向，具有全握手功能，具有中繼路由器功能，可轉發其他報警點數據；

3、無線中繼路由器

◆ 無線報警設備與無線網絡服務器有效接收范圍內不需要中繼器，（寬廣直線距離2公里）； ◆ 超過有效接收范圍的報警設備與無線網絡中最接近的中繼器組成網絡鏈接路由與服務器通信；

◆ 中繼路由器具有自動建立數據鏈路功能與自動鏈路修復功能，一旦某一數據鏈路不暢，能自動尋找另外一條鏈路，直到與服務器聯通為止。

◆ 中繼路由器在移動定位報警中作為定位接收的參考節點，通過接收強度指示（RSSI）算法獲得移動按鈕的位置，將移動按鈕的位置的數據發送到服務器。

（圖3）中繼路由器

（圖3）處警分站

4、固定式緊急報警終端

◆ 固定式報警終端安裝在醫護人員工作的固定場所與其他需要的公共區域；

◆ 固定式報警終端與服務器接收距離為200米（寬廣直線距離），超過有效接收距離將通過中繼路由器轉接； ◆ 服務器啟動后整個無線網絡開始形成，報警終端將自動入網；

◆ 按報警按鈕，發出報警，紅色LED指示燈點亮，收到主機確認信息紅色LED指示燈閃爍。◆ 報警終端與主機實現雙向通信，需要時可在主機控制下啟動報警終端的警報聲。◆ 報警終端不能取消報警。主機解除報警時，報警指示燈、警報聲同時關閉。

◆ 具有電池電壓欠壓提示功能電池欠壓時紅色LED指示燈暗亮閃爍；具有防拆防盜報警功能。

◆ 內有高性能鋰電池，時待機時間可達1年-2年。

5、移動式緊急報警按鈕

◆ 移動式報警按鈕便于醫護人員隨著攜帶，具有院內定位功能；報警時可以確定確切的報警位置。◆ 移動式報警按鈕與中繼路由器之間通信距離為：100米（寬廣直線距離）； ◆ 主機啟動后，整個無線網絡開始形成，報警按鈕進入無線射頻區時能自動入網。◆ 報警時紅色LED指示燈點亮，收到主機確認信息紅色LED指示燈閃爍。

◆ 報警按鈕不能取消報警。主機解除報警時指示燈熄滅。

◆ 具有電壓欠壓提示功能，電池欠壓時紅色LED指示燈暗亮閃爍。◆ 待機時間＞1年-2年，視使用率而定。

（圖5）固定式報警終端

（圖6）移動式報警按鈕

6、無線點陣式顯示屏（可任選）

◆ 點陣式LED顯示屏可以安裝在任何需要的地方，個數不限；

◆ 點陣式LED顯示屏可以從任何中繼路由器、報警求救終端接收顯示數據；

◆ 與任何中繼路由器、報警求救終端有效接收范圍為距離2公里（寬廣直線距離）；

◆ 沒有報警時顯示廣告；

◆ 報警時顯示報警內容，用中文顯示報警點號與報警內容； ◆ 雙面顯示屏電源：220AC，全亮功率<30W;

（圖6）點陣式LED顯示屏

四、開發要點：

1、將短距離微功率器件組成無線網，使無線傳輸距離不受限制

目前市場上能見到的無線報警器（或稱無線呼叫器），接收距離非常有限，適應不了醫院面積大、距離遠的緊急報警布防要求。有的產品為了增加收發距離，通過加大發射功率或增高接收天線的辦法，雖然勉強能用，但存在問題：一是加大發射功率往往超出國家無線電管理委員會標準允許范圍，醫院是公共場所，一經發現必定要求整改或勒令拆除，給醫院成造不必要的損失。二是增高接收天線勢必增加成本，影響美觀，還存在大風、雷電等惡劣天氣下的安全隱患。三是大功率發射會造成對有關醫療儀器的干擾，這是絕對不允許的。

本產品采用將短距離微功率器件組成無線網絡的辦法，在不增加發射功率與不架設高增益天線的前提下，解決無線緊急報警要求遠距離傳輸的技術難題。真正做到了無線傳輸距離不受限制，報警收發不受地域空間制約，符合國家無線電管理委員會標準。

短距離微功率器件無線網絡報警系統為什么反而傳輸距離更遠呢？因為各報警終端與接收主機都是一個個微型無線轉發站，由這些終端與主機組成一個小型的無線蜂窩網。十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網，每一個報警終端類似移動網絡的一個基站，在整個網絡范圍內，它們之間可以進行相互通信；所有終端都可以設置成是數據轉發中繼器（或稱路由器），不僅具有報警終端的功能，還肩負著數據轉發的任務，終端的報警信號不管路途多么遙遠，都能通過中繼器逐級上傳到主機，主機的回復控制命令也能逐級下達到各級終端。

利用短距離微功率器件通過無線組網這種技術手段，既符合小功率無線國標要求范圍，又解決了無線遠距離傳輸的難題，使無線傳輸距離不受限制。

2、微型無線蜂窩網雙向通信數據傳輸可靠，克服了單向報警誤報漏報無法糾正的缺陷

目前常用無線報警器一般采用遙控器（摩托車遙控器、車庫門遙控器）機理，由遙控器編碼集成電路發出一組地址編碼與按鍵信息，通過幅移鍵控（OOK）將二進制數據載波到315mH或433mH頻段上發射出去。接收端將遙控器發射的無線信號，通過解碼集成電路還原出地址編碼與按鍵信息，完成接收工作。由于遙控器采用單向通信方式，受外部空間多種因素干擾，往往會產生漏報誤報，使報警器質量大打折扣。另外單向報警器還普遍存在著一個通病，即兩只報警器同時報警時，主機無法收到報警信號，這是因為兩只報警器發出電波在空中產生干擾，主機無法識別。一旦因干擾發生了誤報漏報單向報警器是無法得到糾正的。

本系統采用微型無線蜂窩網的雙向通信功能，徹底解決了這一技術難點。報警終端發出的信號得到主機確認無誤后，才能啟動報警終端的聲光信號，解決了誤報問題。報警終端沒有收到主機確認信號，將繼續不斷重發報警信號，解決了漏報問題。主機不斷檢測報警終端，一旦發現報警終端回應信號有誤碼時進行及時糾正，解決了干擾問題。如果報警終端沒有回應就發出提示或報警，解決了報警終端被破壞或被偷盜的問題。

3、利用無線定位引擎技術，解決醫生查房等運動過程中報警定位

ZIGBEE定位引擎技術是根據無線網絡中臨近射頻的接收信號強度指示(RSSI)，計算所需定位的位置。當醫生離開固定診療點通過隨身攜帶的報警器報警時，具有已知位置的定位引擎射頻的參考節點，收到不同強弱的(RSSI)信號，計算所根據多達16個不同參考節點的(RSSI)信號計算出醫生報警時所在的位置，實現醫生的移動定位報警。

4、與110指揮中心雙網聯動

本系統與110指揮中心采用雙網聯動設計，即同時采用電話線直拔110報警與短信發送到110報警平臺報警兩種聯接方式（需要時還可采用第三種方式GPRS聯網）。采用兩種方式聯動報警更可靠、更及時、更明確。特別是電話線被入侵者破壞時還能通過短信方式報警。通過短信還可將報警信息發送到指定的1-10只手機上，使醫院有關領導第一時間知道報警內容，及時了解醫院動態。

5、與醫院廣播網通過無線對接

本系統可與醫院廣播系統對接，一旦收到報警，立刻自動啟動醫院廣播網，向全院發廣播報警。

有的醫院接警中心（設在消控室）與廣播控制中心有一定的距離，要將報警信號切入廣播系統存在空間距離的限制，為了更適合實際需要，本系統采用無線遠程控制方式，將報警信號強制切入到廣播系統中。即在廣播控制中心設有無線遠程控制強切機，通過報警主機遠程控制將報警信號與語音信號切入到廣播系統中。

6、更符合醫院要求

報警終端采用鋁合金外殼密封，防止人為破壞，內帶充電電池，斷電后可繼續工作，按報警鍵后燈光閃爍，主機收到確認后，終端內警報鳴響，報警消除只能通過主機完成，管理方便。報警終端面板設有測試按鈕可用于定時檢測。主機有緊急報警、脅迫報警功能，突發事件發生時還可以啟動所有報警終端同時發出警報聲。

五、技術先進性

1、自主開發微型無線蜂窩網（ZigBee）

ZigBee是一個由短距離、低功耗、低數據速率、低成本、低復雜度的無線模塊組成的一個無線網絡,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網，每一個Zigbee網絡無線模塊類似移動網絡的一個基站，在整個網絡范圍內，它們之間可以進行相互通信；每個Zigbee 網絡節點不僅本身可以與作為監控對象，例如報警終端的報警信息的采集、傳輸和監控，它還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料;除此之外，每一個Zigbee網絡節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。不同的是，Zigbee網絡主要是為自動化控制數據傳輸而建立，而移動通信網主要是為語音通信而建立。

本產品選用基于 Freescale公司的MC1321X硬件平臺。MC1321X是Freescale公司推出的一款SoC芯片，它主要由微處理器和射頻模塊兩部分組成。微處理器采用8位的HCS08內核，集成了1個 SPI(Serial Peripheral Interface)接口、1個8路的8/10位A/D轉換器、2個TPM(Timer/PWM)模塊、2個SCI(Serial Communication Interface)接口、2個I2C和1個8路的KBI(Keyboard Interrupt)接口。射頻模塊的工作頻段是2.4 GHz，通過SPI總線與處理器通信。其硬件物理層完全符合IEEE 802.15.4協議的MAC與PHY（物理層）規范。

在網絡層方面我們借用芯片供應商提供的ZigBee軟件包進行二次開發，根據醫院無線報警系統自身的特點，合理取舍，降低復雜度，提高適應性，使產品更加科學、更加合理、更加實用。將報警系統中報警終端作為ZigBee無線網絡的節點（FFD路由中繼器節點與RFD終端節點），將報警控制器（報警主機）作為ZigBee無線網中的FFD全功能設備（Full-Function Device；FFD），組成一個我們稱為微型無線蜂窩網的ZigBee無線網絡。ZigBee無線網絡在醫院無線報警系統中的應用作了初步嘗試與探索。

2、報警系統從遙控器時代走向網絡化時代

目前常用無線報警器（或稱無線呼叫器）一般采用的是遙控器的編解碼技術。采用是編解碼技術的無線報警器存在著許多缺陷：

1、只能單向通信，誤報漏報無法糾正；

2、發射接收距離短，覆蓋范圍有限；

3、調制技術落后，干擾難以避免；

4、地址編碼量少，容易被入侵。

本系統充分利用ZigBee無線網絡節點（FFD）具有由中繼器功能，可以轉發來自其他節點數據的特點，將報警終端設置成中繼器節點（FFD）組成類似移動通信蜂窩網的微蜂窩無線網，使報警系統從遙控器編解碼技術時代跨越到無線網絡時代，產品性能得到進一步提升。

2.1、克服漏報的技術手段

本系統中充分利用ZigBee無線網絡的免沖突的載波檢測多址接入(CSMA/CA)機制，避免了報警信號傳輸過程中的沖突。所謂的CSMA/CA是在傳輸之前，會先檢查信道是否有數據傳輸，若信道無數據傳輸，則開始進行數據傳輸，若產生碰撞，則稍后一段時間重發。所有報警終端只有在檢測到無任何發射信號的時隙內才會發射信號，避免了電磁波在空中無序碰撞。一旦有發射間隙立刻將數據傳送，且發送的每個數據都必須等待接收方的確認，沒有得到確認方的回復就必須再傳一次。這種只在空閑時隙才發送的機制很好地解決了報警信號碰撞的問題。發送的信號必須有回復、有落實，大大提高了系統信息傳輸的可靠性。采用talk-when-ready的碰撞避免機制，徹底解決了編解碼技術的存在漏報的難題。2.2、防止誤報的技術策略

編解碼技術的誤報：一是非法器件的入侵，二是因干擾產生的錯誤得不到糾正。

編解碼的地址編碼量總共只有100萬組，全世界所有遙控器的編碼都在這個總量內使用，采用編解碼的報警系統碰上非法器件的入侵不是沒有可能的。編解碼技術沒有網絡安全的概念，非法器件的入侵非常容易，因此社會上出現了大量的干擾儀、解碼器等違法犯罪的勾當。

ZigBee無線網絡的節點數已達45億億個，節點數目十分可觀。其二，Zigbee對網絡安全性十分重視，在數據傳輸中提供了三級安全性。第一級實際是無安全方式，對于某種應用，如果安全并不重要或者上層已經提供足夠的安全保護，器件就可以選擇這種方式來轉移數據。對于第二級安全級別，器件可以使用接入控制清單（ACL）來防止非法器件獲取數據，在這一級不采取加密措施。第三級安全級別在數據轉移中采用屬于高級加密標準（AES）的對稱密碼。AES可以用來保護數據凈荷和防止攻擊者冒充合法器件。本產品采用第三級安全級別來實施的。

編解碼技術由于通信是單向的，因干擾產生的錯誤無法得到糾正。在醫院無線報警系統設計中，我們充分利用Zigbee網絡具有雙向通信功能的特點，對報警數據進行了較為嚴格數據完整性檢查與嚴格的錯誤校驗算法（CRC-16/32）。一旦發現數據有錯，立即通知對方重發，確保數據傳輸正確無誤。

本系統中，完全采用了Zigbee網絡安全技術與數據完整性檢查技術，使系統更加安全可靠，防止誤報錯報發生。2.3、抗干擾技術措施

與編解碼技術中使用的ASK技術不同，我們在醫院無線報警系統設計中采用了無線通信中最先進的直接序列擴頻（DSSS）技術，增強了抗干擾能力；采用OQPSK數字相移鍵控調制技術，大大降低了數據傳輸的誤碼率；采用免沖突的載波檢測多址接入(CSMA/CA)機制，避免了數據傳輸過程中的沖突。使醫院無線報警系統抗干擾力更強，保密性更好，誤碼率更低，傳輸距離更遠。

3、利用ZigBee網絡技術，使醫院無線緊急報警系統更具特色。

3.1、報警有確認，報警者更安全

一般的報警終端的聲光信號不是由主機控制的，這會給報警者產生主機是否收到的疑慮感。本系統報警終端的聲光信號完全由主機控制的。從醫務工作者按下報警按鈕，到看到警燈閃爍、聽到警笛響起的一瞬間，系統主機已完成了接收報警、確認回復、到啟動終端聲光信號整個過程。只要看到警燈閃爍、聽到警笛響起，你的報警已成功。因為只有當主機收到報警確認后，并由主機發出指令給報警終端才能啟動警報器的聲光信號。這樣做的好處是：警聲響起量說明報警已成功，我們可以大膽與歹徒展開較量了。

3.2、廣播系統用無線遠程控制方式接入

通常醫院的廣播中心與安保有一定的距離，為了克服這一空間障礙，及時將緊急報警信號接入到廣播系統中，為此專門設計了一套廣播系統無線接入設備，通過無線遠程控制方式接入辦法將報警信號與語音信號切入到廣播系統。

3.3、突發事件可啟用全程報警

主機設有緊急報警按鈕，當遇到突發事件，可向所有報警終端發出報警，啟動所有報警終端發出聲光信號，提醒全體醫務人員引起警惕。3.4、定期檢測使系統更安全可靠

主機能定期對所有報警終端進行檢測，一旦發現某個報警終端故障或被入侵者帶離無線信號覆蓋范圍以外，將發出警告與報警。3.5、安裝維護更方便

報警終端是否入網或脫網一看指示燈就明白。

4、系統技術參數：

◆ 頻段：2.4-2.483GHz，共16個信道 ◆ 通訊協議標準：IEEE 802.15.4 與Zigbee ◆ 網絡拓撲結構：網狀網、星型 ◆ 調制方式：DSSS（O-QPSK）◆ 數據傳輸速率：最大250KBps ◆ 尋址方式：64位IEEE地址，16位網絡ID地址 ◆ 數據加密：128-bit AES ◆ 錯誤校驗：CRC-16/32 ◆ 信道接入方式：CSMA-CA和時隙化的CSMA-CA ◆ 信道總數：16 ◆ 報警終端數：16信道×64位地址×16位網絡ID =***0個（45億億）；

◆ 通信時延 15ms-30ms。典型搜索設備時延為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設備信道接入時延為15ms。◆ 最大發射功率 25dbm ◆ 接收靈敏度-92dbm ◆ 工作溫度-40-85℃

◆ 天線 2.4G外置天線（φ8×200mm）◆ 通信距離 2000米

◆ 數據接口 RS232/485（RJ45接口）◆ 電源 AC220V±10% 50Hz 10W

第三篇：無線信號覆蓋建設合作協議書(掛表)

無線信號覆蓋建設合作協議書

甲方：

法定代表人或負責人：

地址：

聯系方式：

乙方：中國移動通信集團江蘇有限公司無錫分公司

負責人：韓鳳儀

地址：無錫市蠡園經濟開發區溢紅路139號

聯系方式：

為了改善甲方通信環境和中國移動通信網絡的無線信號覆蓋,甲乙雙方本著平等、互利、自愿的原則,經友好協商,達成本協議。

1.乙方無償為甲方安裝移動無線信號覆蓋設備,產權歸乙方所有,設備由乙方

負責維護。乙方在施工過程中不對甲方裝潢造成破壞，如造成破壞乙方應負責恢復原樣。

2.本合同有效期內，乙方除承擔本移動無線信號覆蓋設備及維護費用外，乙方

不再承擔除電費外的任何其他費用。

3.甲方無償為乙方提供符合安裝移動無線信號覆蓋設備的場所、光纜等傳輸設

備進出的通道和確保這些設備正常工作所需的220V交流電源，用電時間為全天24小時。電費由乙方安裝電表按實際度數進行結算，單價元/度，經甲方通知并提供相應發票或收據后由乙方進行支付。

4.由于郵電通信屬于國家重點工程，甲方不得擅自切斷乙方的供電。

5.甲方負責向乙方提供有關使用場地的建筑平面圖和其它有關資料，并積極配

合乙方進行布線系統工程的日常維護工作。如果甲方進行室內裝修或改造，必須提前通知乙方，并在此過程中積極配合乙方進行線路的改造和遷移。

6.甲方應協助乙方做好通信設施的防火防盜等安全工作，不得擅自移動、搬遷，改變乙方的通信設施。如有特殊情況，甲方進行區域改造時需移動天線等，乙方應積極配合，并幫助遷移。

7.甲方保證在協議簽訂時該房屋或場所沒有產權糾紛，協議簽訂后如有上述權 1

屬糾紛，由甲方承擔全部責任。協議有效期內，如甲方有產權或人事變動，此協議繼續生效，有關事宜由當事人負責交接。

8.雙方均有責任為對方“專有信息”予以保密。本協議的“專有信息”是指在本協議履行過程中一方從另一方（“披露方”）得到的披露方開發的、創造的，或為披露方所知的，或轉移至該披露方的、對該披露方業務有商業價值的信息。專有信息包括但不限于有關商業秘密、電腦程序、專有技術、數據、業務和產品開發計劃，與該披露方業務有關的客戶信息及其他信息，或該披露方從他方收到的保密信息。未經信息披露方事先書面同意，另一方應對任何專有信息保密，除自身不使用外，也不得向任何人或實體披露這些專有信息，但正常履行本協議義務需要的除外。如一方違反以上保密義務，給披露方造成損失，披露方有權要求另一方進行賠償，賠償損失的范圍包括給披露方造成的直接和間接損失。

9.廉政條款：甲乙雙方在經濟（合作）業務來往過程中，應遵守國家法律法規

和廉潔自律規定，遵守行業管理有關規定，共同抵制商業賄賂和不正當競爭。同時，對相關人員進行廉政教育，使其具備良好的職業操守和從業行為。

10.服務品質條款：甲方應嚴格按照中國移動相關服務品質要求開展工作，不出

現損害中國移動信譽、客戶利益的行為，對因違規行為導致客戶投訴、媒體曝光的，自愿承擔因此給乙方造成的損失。

11.本協議有效期限為年。從2011年月日至年月日。

12.本協議一式貳份，甲乙雙方執壹份；本協議經雙方授權代表簽字并加蓋公章

后生效。

13.本協議簽訂后雙方應嚴格遵守協議。如因履行本協議發生糾紛，雙方協商解

決，協商不成，雙方約定采用下述第1種方式處理。

（1）雙方均向無錫仲裁委員會申請仲裁。

（2）向乙方所在地人民法院提起訴訟。

簽字蓋章區

第四篇：杭州用無線信號監測企業排污

杭州用無線信號監測企業排污

國家環保總局公布全國十大環境違法案件杭州用無線信號監測企業排污（鐘兆盈）本報訊 日前，在浙江省杭州市環保局的一臺電腦上，遠在8公里外的杭州勝利印染有限公司水、氣排污情況即時顯現。這是杭州市現場演示利用無線信號來監測排污企業的情景。無線信號測排污利用的是中國移動通訊GPRS傳輸通訊，能夠對偏僻地方的排污情況進行監測。采用計算機作為廢水或煙氣流速監測數據處理核心器件，外接自行研制的數據采樣模塊作前端處理，可即時采樣保存。據開發這一設備的杭州環保成套公司介紹，一套水、氣監測設備約10萬元左右，比在線監測的費用少了許多。杭州市環保局在對另外十余家排污企業進行再試點后，逐步在污染物排放較小單位中安裝，和在線監測一起實行“兩條腿走路”。《中國環境報》2003-8-18

第五篇：數字控制器工程實現

一種是利用PLC的固定模塊來實現（PLC400的現成模塊）；一種是自己編程實現（TDC）

自動化控制系統的核心是控制器。控制器的任務是按照一定的控制規律，產生滿足工藝要求的控制信號，以輸出驅動執行器，達到自動控制的目的。在傳統的模擬控制系統中，控制器的控制規律或控制作用是由儀表或電子裝置的硬件電路完成的，而在計算機控制系統中，除了計算機裝置以外，更主要的體現在軟件算法上，即數字控制器的設計上。

1、王琦，計算機控制技術

1)p19 模擬系統和數字系統的區別；

2)p166 PID工程整定方法。

3)p196安裝調試步驟等。

2、李江全，計算機控制技術項目教程（見PPT電子文檔）

1)P185計算機控制系統的設計原則；

2)P194 計算機控制系統的總統方案設計；

3)P205計算機控制系統的硬件設計；

4)P208 計算機控制系統的軟件設計；

5)P226計算機控制系統的調試與運行；

6)P229 計算機控制系統的可靠性設計

3、嚴海穎 計算機控制技術

1)p96 數字濾波技術和線性化處理等

4、《計算機控制》-鄔學禮 趙瑩琳等

控制器的實現問題

5、ta

1．滿足工藝要求

在設計計算機測控系統時，首先應滿足生產過程所提出的各種要求及性能指標。因為計算機測控系統是為生產過程自動化服務的，因此設計之前必須對工藝過程有一定的熟悉和了解，系統設計人員應該和工藝人員密切結合，才能設計出符合生產工藝要求和性能指標的測控系統。設計的測控系統所達到的性能指標不應低于生產工藝要求，但片面追求過高的性能指標而忽視設計成本和實現上的可能性也是不可取的。

2．可靠性要高

系統的可靠性是指系統在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。在現代生產和管理中，計算機測控系統起著非常重要的作用，其安全可靠性，直接影響到生產過程連續、優質、經濟運行。計算機測控系統通常都是工作在比較惡劣的環境之中，各種干擾會對系統的正常工作產生影響，各種環境因素（如粉塵、潮濕、震動等）也是對系統的考驗。而計算機測控系統所控制的對象往往都是比較重要的，一旦發生故障，輕則影響生產，造成產品質量不合格，帶來經濟損失；重則會造成重大的人身傷亡事故，產生重大的社會影響。所以，計算機測控系統的設計總是應當將系統的可靠性放在第一位，以保證生產安全、可靠和穩定地運行。

3．操作性能要好

一個好的計算機測控系統應該人機界面好、方便操作、運行，易于維護。

操作方便主要體現在操作簡單、顯示畫面形象直觀，有較強的人機對話能力，便于掌握。在考慮操作先進性的同時，設計時要真正做到以人為本，盡可能地為使用者考慮，兼顧操作人員的習慣，降低對操作人員專業知識的要求，使他們能在較短時間內熟悉和掌握操作方法，不要強求操作人員掌握計算機知識后才能操作。對于人機界面可以采用CRT、LCD或者是觸摸屏，使得操作人員可以對現場的各種情況一目了然。

維護方便主要體現在易于查找故障、排除故障。為此，需要在硬件和軟件設計中綜合考慮。在硬件方面，宜采用標準的功能模板式結構，并能夠帶電插拔，便于及時查找并更換故障模板；模板上應配置工作狀態指示燈和監測點，便于檢修人員檢查與維護。在軟件方面，設置檢測、診斷與恢復程序，用于故障查找和處理。

從軟件角度而言，要配置查錯程序和診斷程序，以便在故障發生時能用程序幫助查找故障發生的部位，從而縮短排除故障的時間；在硬件方面，從零部件的排列位置，部件設計的標準化以及能否帶電插拔等諸多因素都要通盤考慮，系統設計要盡量方便用戶，簡化操作規程，如面板上的控制開關不能太多、太復雜等。

4．實時性要強

計算機測控系統的實時性，表現在對內部和外部事件能及時地響應，并作出相應的處理，不丟失信息，不延誤操作。計算機處理的事件一般分為兩類：一類是定時事件，如數據的定時采集，運算控制等，對此系統應設置時鐘，保證定時處理；另一類是隨機事件，如事故報警等，對此系統應設置中斷，并根據故障的輕重緩急預先分配中斷級別，一旦事故發生，保證優先處理緊急故障。

5．通用性要好

通用性是指所設計出的計算機測控系統能根據各種不同設備和不同控制對象的控制要求，靈活擴充、便于修改。工業控制的對象千差萬別，而計算機測控系統的研制開發又需要有一定的投資和周期。一般來說，不可能為一臺裝置或一個生產過程研制一臺專用計算機，常常是設計或選用通用性好的計算機測控裝置靈活地構成系統。當設備和控制對象有所變更時，或者再設計另外一個控制系統時，通用性好的系統一般稍作更改或擴充就可適應。

計算機測控系統的通用靈活性體現在兩方面：一是硬件設計方面，首先應采用標準總線結構，配置各種通用的功能模板或功能模塊，并留有一定的冗余，當需要擴充時，只需增加相應功能的通道或模板就能實現。二是軟件方面，應采用標準模塊結構，用戶使用時盡量不進行二次開發，只需按要求選擇各種功能

模塊，靈活地進行控制系統組態。

6．經濟效益要高

在滿足計算機測控系統的技術性能指標的前提下，盡可能地降低成本，保證為用戶帶來更大的經濟效益。經濟效益表現在兩方面：一是系統設計的性能價格比要盡可能的高，在滿足設計要求的情況下，盡量采用物美廉價的元器件；二是投入產出比要盡可能的低，應該從提高生產的產品質量與產量、降低能耗、消除污染、改善勞動條件等方面進行綜合評估。另外，要有市場競爭意識，盡量縮短開發設計周期，以降低整個系統的開發費用，使新產品盡快進入市場。

7．開發周期要短

如果計算機測控系統的開發時間太長，會使用戶無法盡快地收回投資，影響了經濟效益的提高；而且，由于計算機技術發展非常快，只要幾年的時間原有的技術就會變得過時。設計與開發時間過長，等于縮短了系統的使用壽命。因此，在設計時，如何盡可能地使用成熟的技術，對于關鍵的元部件或軟件，不是萬不得已就不要自行開發。

計算機測控系統的設計與實施步驟

1．可行性研究階段

開發者要根據被控對象的具體情況，按照企業的經濟能力、未來系統運行后可能產生的經濟效益、企業的管理要求、人員的素質、系統運行的成本等多種要素進行分析。可行性分析的結果最終是要確定：使用計算機控制技術能否給企業帶來一定經濟效益和社會效益。這里要指出的是，不顧企業的經濟能力和技術水平而盲目地采用最先進的設備是不可取的。

2．初步設計階段

也可以稱為總體設計。系統的總體設計是進入實質性設計階段的第一步，也是最重要和最為關鍵的一步。總體方案的好壞會直接影響整個計算機測控系統的成本、性能、設計和開發周期等。在這個階段，首先要進行比較深入的工藝調研，對被控對象的工藝流程有一個基本的了解，包括要測控的工藝參數的大致數目和測控要求、測控的地理范圍的大小、操作的基本要求等。然后初步確定未來測控系統要完成的任務，寫出設計任務說明書，提出系統的控制方案，畫出系統組成的原理框圖，作為進一步設計的基本依據。

3．詳細設計階段

詳細設計是將總體設計具體化。首先要進行詳盡的工藝調研，然后選擇相應的傳感器、變送器、執行器、I/O通道裝置以及進行計算機系統的硬件和軟件的設計。對于不同類型的設計任務，則要完成不同類型的工作。如果是小型的計算機測控系統，硬件和軟件都是自己設計和開發；此時，硬件的設計包括電氣原理圖的繪制、元器件的選擇、印刷線路板的繪制與制作；軟件的設計則包括工藝流程圖的繪制、程序流程圖的繪制、將一個個模塊編寫成對應的程序等。

4．系統實施階段

要完成各個元器件的制作、購買、安裝；進行軟件的安裝和組態以及各個子系統之間的連接等工作。

5．系統的調試（測試）階段

通過整機的調試，發現問題，及時修改，例如檢查各個元部件安裝是否正確，并對其特性進行檢查或測試；檢驗系統的抗干擾能力等。調試成功后，還要進行考機運行，其目的是通過連續不停機的運行來暴露問題和解決問題。

6．系統運行階段

該階段占據了系統生命周期的大部分時間，系統的價值也是在這一階段中得到體現。在這一階段應該有高素質的使用人員，并且嚴格按照章程進行操作，盡可能地減少故障的發生。

計算機測控系統的總體方案設計

確定計算機測控系統總體方案是進行系統設計的關鍵而重要的一步。總體方案的好壞，直接影響到整個測控系統的成本、性能、實施細則和開發周期等。總體方案的設計主要是根據被控對象的工藝要求確定。為了設計出一個切實可行的總體方案與實施方案，設計者必須深入了解生產過程，分析工藝流程及工作環境，熟悉工藝要求，確定系統的測控目標與任務。盡管被控對象多種多樣，工藝要求各不相同，在總體方案設計中還是有一定共性。

1．工藝調研

1）調研的任務

2）形成調研報告和初步方案

3）形成總體設計技術報告

2．硬件總體方案設計

1）確定系統的結構和類型

2）確定系統的構成方式

3）現場設備選擇

4）其他方面的考慮

3．軟件總體方案設計

軟件總體方案設計的內容主要是確定軟件平臺、軟件結構，任務分解，建立系統的數學模型、控制策略和控制算法等。在軟件設計也應采用結構化、模塊化、通用化的設計方法，自上而下或自下而上地畫出軟件結構方框圖，逐級細化，直到能清楚地表達出控制系統所要解決的問題為止。

在確定系統總體方案時，對系統的軟件、硬件功能的劃分要做統一的綜合考慮，因為一些控制功能既能由硬件實現，也可用軟件實現，如計數、邏輯控制等。

采用何種方式比較合適，應根據實時性要求及整個系統的性能價格比綜合比較后確定。

5．系統總體方案

系統總體方案是硬件總體方案和軟件總體方案的組合體。

系統的總體方案反映了整個系統的綜合情況，要從正確性、可行性、先進性、可用性和經濟性等角度來評價系統的總體方案。

作為總體方案的一部分，設計者還應提供對各子系統功能檢測的一些測試依據或標準。對于較大的系統，還要編制專門的測試規范。