浅析信号管控系统在石油炼化企业中的设计
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
由于在石油的炼化过程和各种环节仍然具有一定的危险性，并且随着移动通信产业高速发展，带来了方便的同时也带来了一些负面问题，尤其是许多涉及安全生产的领域，需要值班人员在岗时集中精力，不能使用智能手机上网聊天、购物等活动。如不进行技术手段干预，一些值班员工在上班时间开小差，通过智能手机娱乐，会给安全生产带来很多隐患。对此，在生产重点区域管控手机信号有重大的意义。
根据本次信号管控设备的使用地点的实际情况，在不影响厂区现有Wi-Fi信号和TETRA信号的前提下，提高屏蔽控制信号发送的影响范围，尽量避免屏蔽信号对屏蔽区域外的影响；以及控制屏蔽设备的辐射能量，保证屏蔽设备对人体的安全性。
1 信号管控设备基本原理
目前常用的屏蔽器采用的技术：
（1）功率噪声干扰：手机工作时，是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。针对这种通讯原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描[1]。利用大功率的白噪声影响通信的下行信道，该扫描可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接[2]。手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。
（2）伪基站：系统实现通信管控，即利用假基站以比运营商网络更高的信号功率，将进入屏蔽区域的手机吸附过来，以达到屏蔽手机的目的，这种屏蔽方式在一定程度上解决了3G屏蔽的问题，也一定程度上降低了辐射，但根据目前的实际应用效果，也存在着诸多尚不能克服的困难，如漏吸附带来安全隐患，部署复杂，演进性较差等，并且违法[3]。
2 新型信号管控设备
如图1所示，本次设计的管控系统原理是通过解调、解码运营商网络控制信道的同步信号和导频信号，接收并分析运营商网络的功率、时隙以及码道等特性，对运营商网络的重要信道重新组帧和编码，促使目标区域内的手机无法与运营商网络建立正常的同步和寻址，从而从跟本上切断手机与运营商网络的联系。
新型信号管控系统具有以下特点：
（1）产品与WIFI信号、TETRA信号共存。新一代手机信号智能屏蔽系统在功放输出端加添高性能腔体滤波器，对输出信号的频谱杂散进行修正，保证屏蔽信号不影响WIFI信号、TETRA信号。1）各信号制式工作在不同的频段，TETRA信号工作在865.5MHz，WIFI信号工作在2.4GHz。2）不同制式的信号通过腔体滤波器抑制杂散，保证各工作在各的频段，每频段的滤波器对频段外的杂散抑制度为70dB，大约WIFI、TETRA信号正常通信的要求。
（2）支持TCP/IP协议和远程监控。具备强大的网管功能，通过网线连接，办公室的管理人员只需要通过一台中心控制电脑，就可以操控全厂区多个操控室的屏蔽器开关。设备被人为破坏的话，会产生告警，能够让管理员及时知晓终端屏蔽设备的工作状况。
（3）屏蔽周界控制精度高，小于5米。基于运营商电信级的室分系统属于精准覆盖方式，而非发散发射方式，故可达到较高的屏蔽周界控制精度，实施结果表明可达到5米的精度范围。
（4）发射功率低，绿色环保。 此系统属于分布式部署，技术上采用低功率多点发射，因为无需靠功率压制运营商网络信号，发射点功率仅需30mw～50mw（低于手机发射功率），是传统屏蔽器的1/300。
（5）屏蔽效率高，可实现全区域、无盲点屏蔽、较好的自适应性。基于重新组帧编码的扰码信号通过多制式一体化数字传输设备和室内、外分布式天馈系统，可精准覆盖到目标区域的每一个角落，从而实现精准高效屏蔽，屏蔽有效率可达到100%。 并且信号管控系统能自动检测运营商网络参数变化，根据外网状态同步调整自身参数，以确保系统可靠。
3 结语
在信号管控系统布置完成之后，利用频谱仪对信号管控区域内外空间信号进行强弱检测，用实测数据进行分析，在不影响厂区现有通信效果的前提下，可以有效的信号管控区域的手机通讯，优化管控区域的无线频段。
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