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无线集群通讯系统在集装箱码头的应用

吴井伟

中交一航局安装工程有限公司,300450

摘要: 各个方面的信息化是二十一世纪最普遍不过的现象,集装箱码头信息化也是大势所趋。NBCTMS也就是是常说的集装箱生产管理系统,这个系统随着科技不断发展也在逐渐升级,为了顺应信息化趋势,最近为此系统配备了无线集群通讯系统。本文分析了无线集群通信系统由哪几个部分组成的以及具体用来做什么两个基本问题,本文分析可以看出此系统在码头集装箱的生产与码头集装箱管理过程中可以起到很重要的作用,关于开发此系统并应用于实际生产作业中本文提出了几点建议,并依据文中所述推演出此系统现实应用过程中可能产生的几点问题,还为此类提出解决方案和日后生产规模加大后的扩容方案。
关键词: 无线集群通讯系统;集装箱码头;集卡
DOI:10.12721/ccn.2021.157028
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在我国改革开放进一步加深的时代下,中国全国各地的集装箱业务量变得越来越多,集装箱业务类型也逐渐扩大范围,集装箱码头的信息化改进变得迫在眉睫。应用于码头集装箱的生产和管理过程中的信息化技术需要满足业务量更大、信息传递速度快的要求,与其他类型的信息化改造相比要求更高。在日常生活中提到信息化,就势必想到无限集群技术,本文讨论的在集装箱码头的信息化改造也会用到无线集群技术,无线集群技术发展较快,而且适用于码头集装箱的生产与管理系统,以此作为信息化改造的关键点是一个很好的选择。集群系统不同于其他通讯系统,它有着节约资源的、最大化利用资源的先进之处——对于频率资源集群系统向来秉持着合理地利用的基本理念,频率资源是有限的,然而如何利用它是无限的,集群系统就是秉持着最大化利用的想法使频率资源发挥最大的作用。集群系统重组功能不是静态的,是随着现实情况灵活变化的,是动态的重组功能,在实际应用过程中操作也非常方便的,系统随时通过现实情况判断是否进行编组调度,编组调度后的系统相比于之前变得更加合理,生产调度实现快速化进行,这样的操作使得生产调度更加快捷方便,可以使得信息化在码头集装箱系统中得到最大化地的利用,码头集装箱生产和管理系统的综合优势会大幅提高,码头港口竞争力也会大幅提高。

二、集群通讯系统的引进方案

(一)集群通讯系统与其他通讯系统相比,与众不同的特点:

(1)集群通讯系统可以不用另外新建其他的无线通信移动台,只需要将之前所应用的常规无线通信移动台进行改造,无线通信移动台的车台和手台都要进行改造,要开发新的、专供集群通讯系统应用的集群信令板,根据实际码头港口的需求将常规无线通信移动台改造成集群机,如此操作不仅可以为集群通讯系统的创建节省资金,还可以为集群通讯系统的运行提供保障。

(2)常规无线通信移动台通常有五组400MHz低端频率和一组400MHz高端频率,集群通讯系统可以将原有频率资源进行整合,将五组400MHz低端频率和一组400MHz高端频率整合成一个可以根据实际情况自动动态重组的系统。高低端频率的链接并不容易实现,根据目前可参考资料表明,想要实现二间的无缝链接可以运用数字矩阵技术,此项技术是数字信息的基础应用,可以派接高低端频率,从而实现二间的无缝链接。集群系统有一个共享的特点,这表明频率资源也可以共享,那么频率资源的利用可以实现最大化,也可以有序分配现实所需求的频率,使得改造后的通信链路不再拥挤。

(3)原来使用语音调度有可能出现不准确的情况,但只有语音调度这一种操作选择可供选择,集群通讯系统改造完成后指令改成信息传输,现实生活中的指令信息用数字化的传输通路传递,调度指令可以分毫不差、准确无误地发送到每个终端,在各个终端显示屏上可以清晰的见到调度指令,并且这些指令会在收到后保存在终端,为以后查询提供了良好保障。信息传输的出现分担了语音通信的工作量,可以信息传输的指令就不用语音调度,语音通信频度大大降低,语音通信不再是杂乱无章,而是变得井井有条,明了的语音调度指令可以快速被识别接收、迅速被执行操作。

(二)无线集群通讯系统的基本组成及功能

(1)无线通信基站主要由四个基本部分组成,第一部分是无线收发信机,第二部分是天线共用器,第三部分是天馈线系统,第四部分是电源,每一个部分的数量都是有很多的,其中,天线共用器由两部分组成——第一部分是发信合路器,第二部分是接收多路分路器。天馈线系统由三部分组成——第一部分是接收天线,第二部分是发射天线,第三部分是馈线。

(2)无线通信移动台主要由四个基本部分组成,第一部分是收发信机,第二部分是信令控制单元,第三部分是天馈线——也被称为双工台,第四部分是电源,这四个基本部分又形成两大常见部分,这两个部分就在车上的车载台和方便小巧的的手持台,它们可以对未定地点的某个用户台进行通信,不仅可以用于运行中的用户台,还可以用于停留的用户台。

(3)无线通信调度台有两种形式,第一种形式是有线调度台,第二种形式是无线调度台。其中无线调度台主要由五个基本部分组成,第一部分是收发信机,第二部分是控制单元,第三部分是天馈线——也被称为双工台,第四部分是电源,第五部分是操作台。调度台的作用是指挥移动台,并且对其进行调度和管理 

(4)无线通信控制中心主要由七个基本部分组成,第一部分是接口电源,第二部分是交换矩阵,第三部分是集群控制逻辑电路,第四部分是有线接口电路,第五部分是监控系统,第六部分是电源,第七部分是微机。这七个基本组成部分包括除电源外的两大类设备,第一类设备是系统控制器,第二类设备是系统管理终端, 控制中心的作用是对整个集群通信系统的活动进行控制和管理,这些活动包括系统的运行、交换和接续。其具体功能可以分为四种:

第一种功能是特殊呼叫功能,这个功能分为两类,第一类是系统呼叫,第二类是组呼叫。

第二种功能是系统入网功能,在实际应用中有三种形式,第一种形式是通讯处于忙碌状态时,排队与最近用户通讯时首先不可以使用通话音,第二种形式是通讯处于忙碌状态时,回叫特有用户进行通讯时首先不可以使用通话音, 第三种形式是可以寻找个别私密通话系统,并在找到后对其进行锁定。

第三个功能是优先级识别功能,系统的三大类用户——第一类用户是移动无线用户,第二类用户是分特权用户,第三类用户是普通用户,这三大类用户被分为五到八个优先级别,其中移动无线用户和分特权用户具有四类优势功能,第一类优势功能是在被呼叫用户通话时可以强行插入新的通话,第二类优势功能是与其他用户通话时不会被限制通话时长,第三类优势功能是可以在呼叫用户时选择全体呼叫的特殊功能,第四类优势功能是可以在呼叫用户时选择选择性呼叫的特殊功能——可以选择一个或者几个用户进行呼叫。普通用户不具有三类优势功能,不具有的第一类优势功能是在被呼叫用户通话时可以强行插入新的通话,不具有的第二类优势功能是与其他用户通话时不会被限制通话时长,不具有的第三类优势功能是可以在呼叫用户时选择全体呼叫的特殊功能,但是普通用户保留第四类优势功能就是可以在呼叫用户时选择选择性呼叫的特殊功能——可以选择一个或者几个用户进行呼叫。

无第四种功能是对某一个用户进行禁止收听与禁止发送的功能。在实际应用中一般是在某一个用户在使用时,电台的收信指示灯会通过闪烁告知其他用户信道被占用,出于忙时,这时候其他用户不可以收听到该用户的信息,为用户隐私提供保障,也不能发送信息,为用户顺利通信提供保障,此项在有用户使用时另外用户禁止收听信息、禁止发送信息的举措可以真正的做到通话无忧,给每一位用户的通话安全作出保证。

三、开发适应于码头的无线集群通讯系统

(一)NBCT无集群通讯系统

NBCT也就是常说的无集群通讯系统,这个系统由四个部分组成,第一个部分是无线通信平台,第二个部分是通信控制中心,第三个部分是车载双向数据传输显示,第四个部分是整个通话终端。无集群通讯系统支持标准集群通信功能,也就是MTP1327/1343通信功能,想要实现此功能,无集群通讯系统就要在关键部位应用其他通讯系统所没有应用过的——热备份,热备份是备份应用的一种类型,它可以在系统工作运行时,使系统更加稳定,受到一定范围内的波动时,不会对系统运行产生影响。系统在出现较小的失误时,也会为系统正常运行提供引导,系统运行稳定性和可靠性就此提升。

(二)双向PAGE系统

双向PAGE系统是通信终端的系统,在良好的通信传输过程中终端布局是必不可少的,这个系统就是为优质通信终端提供良好优布局设计的专门系统。这个特殊的系统可以记录工人开始工作和结束工作的时间、地点已完成任务量等等,还可以向工人显示机器的运行状态,在有需要时提示工人需要进行的操作,为码头机器的正常运行工作提供了良好的保障。

四、无线集群通讯系统可能出现的问题与扩容方案

(一)无线集群通讯系统可能出现的问题

无线集群通讯系统在真正运行时是有一个机器没有被该系统收纳进入整体系统的,这个机器就是龙门吊,龙门吊体型非常巨大,在自动化系统中运行,另外加入通信系统目前还没有被大众接受,这是为了避免龙门吊在工作运行中收到干扰,而发生危险,龙门吊一般不会发生危险,但是一旦发生危险就是大范围的,因此纳入集群通信系统这件事需要慎重考虑,多方实验后再做打算。在龙门吊没有加入的情况下,通过无线集群通讯系统指挥的无线调度车载设备也有百辆,但是通话系统依然难以避免排队,排队等待的时间一般不会太长,但是在这些时间里耽误的任务却有很多,因此生产作业效率被大大降低。

(二)无线集群通讯系统的扩容方案

(1)对无线集群系统进行扩容,这个操作是原来需要进行扩容的系统基础上进行改造,之前的系统无需改变,只需要增加无线信道,新增的无线通道可以和原来的系统融合,也可以不和原来的系统融合,独立工作。

(2)实际工作过程中,车载设备发出的通话是在低频段发出的,这就是说这些通话通道一般只是低频段的通信通道内存在;实际过程中,手机设备发出的通话是在高频段发出的,这就是说这些通话通道一般只在高频段的通话通道内存在;因此手机和车载设备二者之间要想进行通信业务,就需要占用两个业务信道。这对于无线集群系统来说是有一些浪费频率资源的行为,然后要是系统扩容的话,这两个业务通道就不会再堵塞排队,也会相对来说节省时间,最大化利用频率资源,从而大幅度为集装箱生产管理系统提高工作效率。

五、结论

总而言之,无线集群通讯系统是非常适用于集装箱码头的通讯系统,而且集装箱码头的工作环境也是可以真正体现无线集群通讯系统巨大优势的应用场景之。无线集群通讯系统在以往的码头实际应用中从未发生故障,运行相对稳定,为码头集装箱的安全生产和运输管理提供了重要保障。无线集群通讯系统的利用远不止于此,研究人在现有的基础上要始终保持着精进的态度,不断挖掘新的应用方式,不断创新新的系统模式,让无线集群通讯系统在未来发挥更大的作用。在集装箱码头工作的港口管理人员要配合无线集群通讯系统的需要进行操作,积极部署所需基础设施,只有基础设施建设的牢固,在未来无线集群通讯系统需要升级更新时才能迅速挑战,面对未来的挑战时也可以更快更好的做出应对方式。

参考文献:

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