【正文】 隊(duì)列緩存模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)交換層的緩沖排隊(duì)模型輸入隊(duì)列用于緩存從監(jiān)控相關(guān)的功能應(yīng)用層到達(dá)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，假設(shè)分高、低兩個(gè)優(yōu)先級(jí)分別排入兩個(gè)隊(duì)列。在具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)排隊(duì)模型中，對(duì)信息的處理模式有兩種：搶占式服務(wù)模式和非搶占式服務(wù)模式。從以上的假設(shè)條件和信息處理方式可以看出，輸入隊(duì)列符合具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的簡(jiǎn)單(非搶占)優(yōu)先級(jí)的M/D/1模型，而輸出隊(duì)列則符合隊(duì)列長(zhǎng)度為k的M/D/1/k模型。一般而言，傳輸時(shí)延主要與兩類(lèi)因素密切相關(guān)?？傊?，底層數(shù)據(jù)鏈路層不同的實(shí)現(xiàn)方式，會(huì)對(duì)傳輸延時(shí)產(chǎn)生極大的影響。因特網(wǎng)是采用動(dòng)態(tài)路由機(jī)制來(lái)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的，但這種動(dòng)態(tài)并不等于隨機(jī)路由，只有當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)的情況發(fā)生嚴(yán)重變化時(shí)，例如路由失效、嚴(yán)重?fù)砣龋D(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)的路由路徑才會(huì)改變。另外，當(dāng)路由器的負(fù)載超過(guò)其處理能力時(shí)，將對(duì)隨后到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄處理，這樣對(duì)以TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包來(lái)講，將造成數(shù)據(jù)報(bào)的重發(fā)以及發(fā)送主機(jī)TCP滑動(dòng)窗口的減小，這些最終都將造成數(shù)據(jù)報(bào)延時(shí)的瞬間增大。目前基于TCP/IP協(xié)議的Internet在網(wǎng)絡(luò)接口層普遍采用隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)的媒體訪問(wèn)控制協(xié)議，多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)共享通信信道資源。而TCP/IP是Internet的通信標(biāo)準(zhǔn)，其網(wǎng)絡(luò)延時(shí)T可表示為四部分延時(shí)之和：本地主機(jī)數(shù)據(jù)處理延時(shí)[44]：當(dāng)應(yīng)用程序向協(xié)議軟件傳遞數(shù)據(jù)信元時(shí)，協(xié)議軟件將由應(yīng)用層至網(wǎng)絡(luò)層逐層地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝處理，而后進(jìn)行發(fā)送；物理線路上信號(hào)傳輸延時(shí)：如上分析的因素一之中的第一因素，但由于這一延時(shí)與整體延時(shí)相比不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上，因此通信節(jié)點(diǎn)之間的地理距離并不是決定延時(shí)大小的主要因素；中間路由器數(shù)據(jù)處理延時(shí)：如上分析的因素一之中的第二因素，它是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的主要組成部分；遠(yuǎn)程主機(jī)數(shù)據(jù)處理延時(shí)：遠(yuǎn)程主機(jī)需要對(duì)收到的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行解釋并對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)和重新排序等，再送于應(yīng)用層的程序進(jìn)行處理。早期的鏈路層協(xié)議，只有當(dāng)發(fā)送(接收)緩沖區(qū)滿時(shí)，才開(kāi)始進(jìn)行“丟尾”操作，即直接將溢出的數(shù)據(jù)丟失，這樣的處理，使網(wǎng)絡(luò)在抗報(bào)文的猝發(fā)情況時(shí)性能極差，使傳輸延時(shí)呈現(xiàn)較大的波動(dòng)。 Internet傳輸?shù)臅r(shí)延影響上一小節(jié)的隊(duì)列模型中假設(shè)了各網(wǎng)絡(luò)信道的時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)阻塞的影響是一樣的，而實(shí)際上不同網(wǎng)絡(luò)信道的傳輸時(shí)延各不相同，對(duì)網(wǎng)絡(luò)阻塞產(chǎn)生的影響也不同。另外，在衡量混合通信中數(shù)據(jù)交換的整體性能時(shí)，除了考慮高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性外，低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性也是監(jiān)控系統(tǒng)所要求的。各輸出信道每個(gè)時(shí)刻只能分別傳輸一條信息，且每個(gè)信道同時(shí)可被使用數(shù)為1；當(dāng)輸入隊(duì)列的頭部數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的輸出隊(duì)列已滿時(shí)，發(fā)生輸入隊(duì)列頭阻塞。同時(shí)，要考慮到不同監(jiān)控應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃缘囊蟛煌?，混合通信協(xié)議的安全性和可靠性實(shí)現(xiàn)應(yīng)該可用戶化配置，要允許對(duì)不同通信信道的接入方式和工作參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立的配置或裁減。不斷發(fā)展的各種通信網(wǎng)絡(luò)要求支持多種業(yè)務(wù)類(lèi)型以及服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求，并且要支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜變化，這就需要打破傳統(tǒng)的模式更加關(guān)注各層之間網(wǎng)絡(luò)性能的協(xié)調(diào)配合。其次，在通信相關(guān)之下，還需區(qū)分和融合通信信道通用的功能和各種通信信道各自的適用性處理。在大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控的工程實(shí)踐中需要有一種通用的數(shù)據(jù)傳輸方法，本文提出了一種大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控混合通信技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)混合通信技術(shù)），能支持多個(gè)通信信道、多種通信信道的混合使用，可以靈活選用現(xiàn)有的各種公用通信系統(tǒng)中成熟、商用和低成本的通信信道及其組合，以適應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)際條件和傳輸數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)密度的不同需求，并采用統(tǒng)一的方式提供完善的數(shù)據(jù)加密和認(rèn)證等安全性保護(hù)。在目前Internet環(huán)境復(fù)雜、安全性和可靠性無(wú)法達(dá)到較高質(zhì)量的情況下，單純依賴(lài)Internet架構(gòu)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信技術(shù)對(duì)大型橋梁、電力設(shè)備監(jiān)控等涉及公共利益、可靠性和安全性要求較高的遠(yuǎn)程監(jiān)控存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。如果IP數(shù)據(jù)包中有已經(jīng)封裝好的TCP數(shù)據(jù)包，那么IP層將把它們向上傳送到TCP層。利用已有的GSM/SMS[29]技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是值得推薦的，是一種既有效又經(jīng)濟(jì)的通信方式，主要體現(xiàn)在以下幾方面：無(wú)需占用大量資金建立通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)需申請(qǐng)頻點(diǎn)、可跨地區(qū)進(jìn)行漫游、網(wǎng)絡(luò)容量巨大、監(jiān)控范圍甚廣、監(jiān)控設(shè)備無(wú)需外接天線、數(shù)據(jù)傳輸速率較高、誤碼率低、通信網(wǎng)可靠性高、運(yùn)行費(fèi)用低。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，也可以采用LAN或WLAN作為采集點(diǎn)子系統(tǒng)和監(jiān)控中心系統(tǒng)的連接網(wǎng)絡(luò)。集群通信系統(tǒng)屬于專(zhuān)用的移動(dòng)通信網(wǎng)，一般由某一部門(mén)獨(dú)立建設(shè)，只能在某一特定地區(qū)、特定部門(mén)中使用，覆蓋范圍較小，容量也比較小，受專(zhuān)業(yè)頻率使用申請(qǐng)的限制。目前的GSM公網(wǎng)提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、短消息(SMS)等多種電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)，基于GSM的電路模式的數(shù)據(jù)通信可以達(dá)到9600bps。通常是在一個(gè)公司的辦公室或公司組織的內(nèi)部或某一建筑物內(nèi)架設(shè)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)連接的范圍以100M為限，傳輸速率可達(dá)到10/100/1000 Mbps，數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e(cuò)誤比廣域網(wǎng)絡(luò)要少很多。計(jì)算機(jī)內(nèi)所能處理的是數(shù)字信號(hào)，而電話線傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)調(diào)制后變成模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)電話線路傳輸?shù)搅硪挥?jì)算機(jī)的調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)處理后由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。集群通信方式[22]，集群通信系統(tǒng)是“頻率共用”的專(zhuān)用調(diào)度通信系統(tǒng)。安全性要求[21]：大型建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸不僅需要具有可靠性，還應(yīng)具有安全保密性。2 大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸 大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)大型建筑結(jié)構(gòu)[20]安全遠(yuǎn)程監(jiān)控的前提是從監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中提取能反映結(jié)構(gòu)特性的參數(shù)信息，如應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、速度、加速度、位移等局部或整體信號(hào)，再將它們傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理。同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)阻塞和通信信號(hào)干擾等因素造成單一鏈路通信出現(xiàn)故障時(shí)通信鏈路中斷，直接影響大型建筑的遠(yuǎn)程監(jiān)控，甚至引發(fā)重大安全事故、帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡、造成惡劣社會(huì)影響。 目前存在的主要問(wèn)題大型建筑的遠(yuǎn)程監(jiān)控主要以結(jié)構(gòu)安全數(shù)據(jù)的采集、傳輸和分析為主，其監(jiān)控點(diǎn)眾多、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)類(lèi)型多樣、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般對(duì)帶寬的要求不高，但數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院捅Ｃ苄砸筝^高。盡管有眾多優(yōu)點(diǎn)，但由于要花費(fèi)巨額的固定設(shè)施投資和復(fù)雜的技術(shù)含量，且通信的時(shí)延也得不到保證，不適合推廣和應(yīng)用，但可以作為無(wú)線傳輸?shù)囊环N重要補(bǔ)充手段。Net初步形成在Internet范圍內(nèi)的信息監(jiān)控和診斷推理。因此在選擇具體的通信方式時(shí)，需要綜合考慮系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、容量、覆蓋范圍、可擴(kuò)展性、可移動(dòng)性、通用性、穩(wěn)定性和可靠性、安全性，同時(shí)也要考慮設(shè)備和開(kāi)發(fā)、實(shí)施、維護(hù)及運(yùn)營(yíng)成本等因素。并且，很容易在一根光纖中連續(xù)制作多個(gè)光柵，與時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合，所制得的光柵陣列輕巧柔軟，非常適用于作為分布式傳感元件埋入材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部或貼裝在其表面，對(duì)它們的溫度、壓力、應(yīng)變等實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，且具有較高的靈敏度和測(cè)量范圍。從獲取結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)信息來(lái)看，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控可分為整體監(jiān)控與局部監(jiān)控兩大類(lèi)。在C/S架構(gòu)和B/S架構(gòu)的基礎(chǔ)上也很容易開(kāi)發(fā)和構(gòu)建分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在分布式監(jiān)控系統(tǒng)中各分布式監(jiān)測(cè)點(diǎn)子系統(tǒng)之間以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)子系統(tǒng)和監(jiān)控中心系統(tǒng)之間均采用C/S方式傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和監(jiān)控指令，也可以采用分層和分級(jí)的方式組織監(jiān)控中心系統(tǒng)或監(jiān)測(cè)點(diǎn)子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)需要提供通信信道的接口、監(jiān)控指令和數(shù)據(jù)的封裝、數(shù)據(jù)的收發(fā)和交互操作、數(shù)據(jù)可靠性和安全性的保障等功能，要能夠根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境所擁有的條件、需要的通信指標(biāo)選擇合適的通信信道。監(jiān)測(cè)點(diǎn)子系統(tǒng)主要承擔(dān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和傳輸?shù)裙δ?，?duì)監(jiān)控指令主要承擔(dān)傳輸、命令解析、監(jiān)測(cè)儀器動(dòng)作控制等功能。我國(guó)的許多專(zhuān)家學(xué)者也充分認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控的必要性，并吸收發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不僅在現(xiàn)有的部分大型建筑中布設(shè)傳感器和傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還將結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控與建筑施工、竣工結(jié)合起來(lái)，在施工過(guò)程中就布設(shè)耐久性與穩(wěn)定性優(yōu)良的智能傳感器，為建筑結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供長(zhǎng)期有效的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。人工檢測(cè)一般需要預(yù)先知道損傷發(fā)生的大概位置，因此不易發(fā)現(xiàn)某些重要結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷，也無(wú)法檢測(cè)人員和設(shè)備難以到達(dá)的部位或有一定危險(xiǎn)性的現(xiàn)場(chǎng)，而且檢查結(jié)果需要專(zhuān)業(yè)人員解釋判斷，帶有很大的主觀性。這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完工為保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、改善人民物質(zhì)和文化生活條件發(fā)揮了巨大的作用。而且，不同的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)密度、對(duì)可靠性和安全性的要求、所擁有的網(wǎng)絡(luò)接入條件也各不相同，尤其是很多大型建筑地處邊遠(yuǎn)、監(jiān)控范圍較大、通信條件有限、網(wǎng)絡(luò)布設(shè)較困難，依賴(lài)于單一通信信道的系統(tǒng)容易因信號(hào)干擾、網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擁塞等因素引起鏈路中斷，影響應(yīng)用系統(tǒng)的有效性和可用性，甚至容易引發(fā)重大事故。本文采用層次式架構(gòu)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了這種混合通信技術(shù)及其通信協(xié)議，通過(guò)組合使用多種或多個(gè)現(xiàn)有的公用通信系統(tǒng)中成熟、商用和低成本的通信信道，可以為不同通信條件和通信要求的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用構(gòu)建混合數(shù)據(jù)交換信道。對(duì)開(kāi)發(fā)好的協(xié)議進(jìn)行詳細(xì)的功能和性能測(cè)試與分析后，在某大橋結(jié)構(gòu)損傷遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，初步證明該協(xié)議在大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的適應(yīng)性、有效性、可靠性和安全性。本文最終提出了一種適用于大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控的混合通信技術(shù)，并采用層次式架構(gòu)開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的混合通信協(xié)議，該技術(shù)和協(xié)議也可以推廣應(yīng)用于其他類(lèi)似的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和應(yīng)用價(jià)值。大型橋梁建筑也是事故頻發(fā)，如1994年韓國(guó)漢城的圣水大橋斷塌、1998年寧波大橋在施工過(guò)程中主跨折斷、1999年重慶彩虹大橋突然倒塌、2000年臺(tái)灣高屏大橋突然斷為兩截，2007年在不到兩個(gè)月時(shí)間內(nèi)全世界發(fā)生四起重大橋梁倒塌事故：8月1日美國(guó)密西西比河大橋發(fā)生跨塌數(shù)十輛汽車(chē)掉進(jìn)河里并有多人遇難、8月中旬中國(guó)湖南一座在建的橋梁發(fā)生倒塌造成人員傷亡、9月1日巴基斯坦卡拉奇一座高架橋發(fā)生倒塌造成多人傷亡、9月下旬越南南部湄公河三角洲最長(zhǎng)的一座大橋芹苴大橋發(fā)生坍塌數(shù)十人遇難等等。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀鑒于大型建筑結(jié)構(gòu)事故的災(zāi)難性后果，結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)，其方法主要是運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)與通信技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取結(jié)構(gòu)狀態(tài)和環(huán)境信息的各種數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)建筑運(yùn)營(yíng)階段的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與性態(tài)行為，并依靠智能分析軟件評(píng)估大型建筑結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，并提供相應(yīng)的決策支持。工程應(yīng)用的需求和大量的實(shí)踐使得大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是目前世界上尚沒(méi)有建立一個(gè)完全滿足結(jié)構(gòu)安全需要的長(zhǎng)期監(jiān)控系統(tǒng)[7]，究其原因主要?dú)w于以下幾點(diǎn)：其一，大型建筑結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控一般基于各種軟件架構(gòu)技術(shù)開(kāi)發(fā)，但是由于體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性不足，不容易擴(kuò)充和推廣、運(yùn)行維護(hù)成本較高；其二，所使用的通信技術(shù)依賴(lài)于單一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和單一鏈路的通信網(wǎng)絡(luò)，無(wú)法為不同遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供更多、更靈活的通信鏈路選擇，而且傳輸可靠性和安全性無(wú)法完全得到保障，或者需要很高的成本代價(jià)；其三，大型建筑結(jié)構(gòu)體積大、跨度長(zhǎng)、分布面廣、使用期限長(zhǎng)，傳統(tǒng)的傳感設(shè)備組成的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性、耐久性和分布范圍都不能很好地滿足實(shí)際工程的需要；其四，大型建筑結(jié)構(gòu)多樣、環(huán)境復(fù)雜，很難采用統(tǒng)一的模型或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，不同建筑的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)也各不相同、并隨著時(shí)間的推移動(dòng)態(tài)變化。這些數(shù)據(jù)均集中存儲(chǔ)在監(jiān)控中心系統(tǒng)，并通過(guò)電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)將這些傳感器監(jiān)控點(diǎn)和電子地圖相關(guān)聯(lián)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)子系統(tǒng)初始化時(shí)從監(jiān)控中心系統(tǒng)下載這些配置參數(shù)。目前的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)大多基于客戶機(jī)/服務(wù)器C/S體系結(jié)構(gòu)(或其擴(kuò)展結(jié)構(gòu))開(kāi)發(fā)的，早期的2層C/S結(jié)構(gòu)比較適合于在小規(guī)模、用戶較少、單一數(shù)據(jù)庫(kù)且有安全性和快速性保障的局域網(wǎng)環(huán)境中運(yùn)行。OPC在工業(yè)控制設(shè)備與應(yīng)用軟件之間建立了統(tǒng)一的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，主要解決監(jiān)控程序與其數(shù)據(jù)源的交互問(wèn)題。目前，常用的傳感器材料主要有壓電材料、形狀記憶合金材料和光導(dǎo)纖維材料。通過(guò)綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠?qū)⒏黝?lèi)集成化的微型傳感器協(xié)作地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，通過(guò)嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理，并通過(guò)隨機(jī)自組織無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)[15]以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端，構(gòu)建出一個(gè)功能強(qiáng)、效率高、成本低的分布式傳感器系統(tǒng)。1997年1月，首屆基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷工作會(huì)議由斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合主辦，會(huì)議主要討論了有關(guān)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)放式體系、診斷信息規(guī)程、傳輸協(xié)議及對(duì)用戶的合法限制。2000可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(Net比特率，在數(shù)字信道中，比特率是數(shù)字信號(hào)的傳輸速率，它用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位(bit)數(shù)來(lái)表示，其單位為每秒比特?cái)?shù)bit/s(bps)、每秒千比特?cái)?shù)(Kbps)或每秒兆比特?cái)?shù)(Mbps)來(lái)表示。同時(shí)，目前可用于測(cè)量監(jiān)控的儀器設(shè)備其功能、型號(hào)及生產(chǎn)廠家很難統(tǒng)一，支持網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集通信協(xié)議也無(wú)法統(tǒng)一規(guī)范, 系統(tǒng)的兼容性和可擴(kuò)充性很難保障。 本文的研究工作與內(nèi)容結(jié)構(gòu)本課題來(lái)自浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目—※※※※※※※※※※※※方法研究(編號(hào)※※※※※※※)，主要研究大型建筑結(jié)構(gòu)安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法。數(shù)據(jù)傳輸頻度：以水庫(kù)大壩為例，其低頻震動(dòng)信號(hào)一般只需一天采集一次數(shù)據(jù)并傳輸即可，要允許系統(tǒng)工作在較低的數(shù)據(jù)交互頻度下，以降低通信成本和節(jié)約遠(yuǎn)程系統(tǒng)的電源消耗；而對(duì)于重要的、實(shí)時(shí)監(jiān)控性能和安全性要求較高的大型建筑需要提高結(jié)構(gòu)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸頻度，如結(jié)構(gòu)損傷的監(jiān)控閾值報(bào)警數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中需要下達(dá)的緊急指令，其數(shù)據(jù)交換的頻度和實(shí)時(shí)性要求就比較高，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)需要體現(xiàn)數(shù)據(jù)的優(yōu)先等級(jí)。因此為防止非法入侵，惡意破壞，就要做好數(shù)據(jù)加密傳輸和監(jiān)控點(diǎn)認(rèn)證等一系列安全性處理。衛(wèi)星通信方式，衛(wèi)星通信是利用通信衛(wèi)星提供的轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大范圍的通信。ADSL采用的是專(zhuān)線的連接方式，ADSL調(diào)制解調(diào)器與網(wǎng)絡(luò)總是處于連接的狀態(tài)，免去了撥號(hào)上網(wǎng)的麻煩。而基于光纖的以太網(wǎng)技術(shù)可以進(jìn)一步提升LAN的傳輸速度、數(shù)據(jù)抗干擾能力和擴(kuò)大接入范圍，達(dá)到公里級(jí)的覆蓋。CDMA(Code division multiple access )，又稱(chēng)為碼分多址，為現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換、國(guó)際漫游等要求而設(shè)計(jì)的一種移動(dòng)通訊技術(shù)，CDMA基于擴(kuò)頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)，傳輸