這篇通信工程師論文發表了無線通信技術在智能燃氣表中的應用，智能燃氣表傳感網絡應能為燃氣運營商提供燃氣使用安全、燃氣計量方面的監控與診斷數據, 保證燃氣使用安全和貿易計量公平, 將傳感網絡故障信息、環境信息等傳輸給燃氣運營商。
關鍵詞：通信工程師論文,智能燃氣表;無線通信技術;效果分析
1、GPRS短信通信技術
(1)SMS短信通信技術。①原理。智能燃氣表中增加智能手機卡，并集成無線控制單元，燃氣表可以定期給管理單位傳統短信，標明燃氣數據、管路運行狀態，用戶使用頻率等。從而方便管理和遠程控制;②網絡結構。通過智能表內的SIM片、基站、燃氣管理公司形成一個無線網絡平臺。在該平臺內，任何一家燃氣表都可以將采集的燃氣信息以短信形式傳輸給基站，基站再通過無線通信技術發送到管理單位，實現用戶智能燃氣表與管理單位的連接，實現數據傳輸和控制指令的落實。
(2)GPRS流量通信技術。①原理。GPRS的基本原理就是運用無線流量作為信息傳輸的介質，智能燃氣表內集成有相應的控制單元及無線通信單元，一旦該表接收到信息數據需求的指令，控制單元就會控制數據采集模塊采集數據，并將數據通過無線流量通信技術向外轉發，最終傳輸到燃氣公司。數據直接采用GPRS格式進行采集與傳輸，不需要格式轉換和數據轉型，直接而方便;②網絡結構。該類型的網絡結構平臺與短信網絡平臺結構有異曲同工之處，都需要建立特有網絡平臺，需要智能手機卡和通信技術的支持。工作過程也相似，都是信息采集后發送到附近的基站，基站利用所屬的通信公司進行二次轉發至燃氣公司。
(3)效果分析。IMS短信通信技術和GPRS流量通信技術雖然使用方便，能夠實現燃氣表的智能化操控，大大降低人力投入和人為數據失真的機率。但其應用仍有較多缺點：①表內智能卡集成在電路板上，更換不便，一旦遇到通信公司的卡型升級換代，智能表的更換量大，需要投入較大的人力和物力，造價提高;②燃氣表一般安裝在樓道內，網絡信息號難免會出現無法覆蓋的問題，一旦有盲點，將導致燃氣表無法完成相應的操作指令，數據采集和傳輸都失敗，仍需人員上門采集數據。
(4)使用安全性大大降低。由于燃氣具有易燃性，而火花即被引燃，發生火災。而智能卡在工作時，功率遠遠超過安全標準50MW，使燃氣使用安全性無形中下降。出現安全性考慮，IMS和GPRS短信通信技術應用于智能燃氣表是非常不科學的，因此，這兩種通信技術不符合智能燃氣表應用。
2、GFSK高斯頻移鍵控技術
(1)原理。FSK技術是頻率的變化產生的信號作為信息數據的編碼，從而匯成信息數據進行數據傳輸。而GFSK是調整波段，使輸出的波頻率在指定范圍內，從而有效降低波頻的錯誤率。智能燃氣表應用GFSK技術時，需要在電路板上集成相應的波頻控制單元和通信單元，用特定的GFSK調制解調器設備來消除波間的諧變，從而有效保護數據的真實性和完整性。燃氣表端波頻變化產生的數據信息，傳輸至集中處理器上的通信通道，然后再被集中處理器中的GFSK轉化為GPRS短信形式，輸送至燃氣管理公司系統，實現數據遠程采集與監測。
(2)網絡結構。GFSK頻移技術的網絡結構與GPRS和IMS不同，其結構多呈現星形結構，極少數呈現網狀結構類型。燃氣表上的通信單元需要GFSK解調器來實現波頻的控制，使采集的信息轉化成模擬波頻號，傳輸至信息集中接收站，在此完成信息的逆向轉換，重新生產數字信息，并通過GPRS短信技術輸送至燃氣公司管理系統，實現信息交互和控制。
(3)效果分析。GFSK頻移技術在智能燃氣表終端的通信單元上集成了特定的高斯濾波器，使頻率變化范圍得到有效控制，使得頻諳脫離了過寬和變化較大的故障，信息傳輸更加可靠和安全，解決了GPRS和IMS的使用不安全問題，無論管理還是監測，都可以實現遠程控制。另外，GFSK通信技術信息傳輸比其它通信技術都要快，有效提高了管理水平，并使頻率技術應用有了新的方向。其缺點是受距離的影響，導致使用范圍有距離限制。而且其頻諳的穿墻能力不足，導致在建筑密集區使用會出現信息不完整的問題，需要在密集區加設中繼器來將信號放大。這無疑增加了使用成本。
3、LoRa擴頻技術
(1)原理。LoRa擴頻技術是在智能燃氣表的通信單元中加裝LoRa放大器，使控制單元采集的數據被轉化成LoRa擴頻信號，再通過集中器的逆向轉換，形成原來的GPRS信息數據，最終傳輸至燃氣公司系統上，供燃氣公司管理之用。
(2)網絡結構。LoRa擴頻技術的網絡結構類似GFSK頻移通信技術，呈現具有代表性的星形。智能表有控制單元和通信單元，通信單元上有LoRa擴頻單元，功能是將信號轉化為LoRa擴頻模擬信號，輸送至集中器，再由集中器轉化成GPRS信號，然后輸出至基站，再輸送至燃氣公司系統中。
(3)效果分析。LoRa擴頻技術是一項綜合的通信技術，糾錯能力大大提高，特別是突發性狀況時，錯誤率較低而受到歡迎。此外，LoRa擴頻技術在系統干攏的抵抗能力上均優于其它通信技術，而且傳輸距離較大，節省了多余設備的投入。特別是在密集區使用效果良好，是建筑密集區GFSK最佳的升級替代品。但是，LoRa技術也差非完美到無可挑剔，這種技術的通信速度一般，也缺乏時時在線監測的條件，因此，需要不斷進行技術突破來提升其品質。
參考文獻
[1]邵澤華.智能燃氣表的無線通信技術[J].煤氣與熱力，2016，(3).
作者：史炳鑫 單位：承德博冠實業集團有限公司
推薦閱讀：《通信與信息技術》是通信技術類論文發表期刊，四川省通信類期刊，以報道現代通信電源技術及電源領域新技術、新工藝、新產品為宗旨，向通信應用工程技術人員提供技術支持為目的，滿足通信領域人員需求。
