Tiedonkeruujärjestelmän tietoliikenneyhteys

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena on löytää toimintavarmin tietoliikenneyhteys vedenpinnan mittaukseen. Tässä opinnäytetyössä selvitetään piirikytkentäisen puhelinyhteyden, GSM:n ja radiomodeemin perustoimintoja sekä niiden eroja. Kiinteässä puhelinverkossa äänisignaali kulkee johdinparia pitkin. Nykypäivänä signaali on muutettu digitaaliseen muotoon.. GSM -verkko on rakennettu alun perin langattomaksi digitaaliseksi puheensiirtojärjestelmäksi. Data siirretään normaali purskeissa kuten puhekin, siirtonopeuteen vaikuttavat siirto-tien ominaisuudet sekä virheenkorjaus ja niiden havaitsemiseen kulunut aika. Radiomodeemi on kahden päätelaitteen muodostama langaton reaaliaikainen yhteys. Opinnäytetyön empiriaosuus koostuu Oy Mankala AB:n käyttämien järjestelmien toimintaan ja niiden häiriöiden syihin. Kiinteän puhelinverkon digitalisoitumisen jälkeen signaali lähetetään numeerisessa muodossa, jossa modeemit keskustelevat keskenään. GSM järjestelmässä mittasignaalin lähettää tavallinen GSM -modeemi, joka soittaa ohjelmoitujen aikojen perusteella keskukselle signaalin ohjautuessa palvelimen tietokantaan ja sieltä Internetin kautta sähköpostipalvelimelle. Radiomodeemissa oleva rajattu taajuuskanava on laitekohtainen. Välimatkojen ollessa lyhyehköt ja lähetystehot tarpeeksi voimakkaita ei sääolosuhteilla ole niin suurta merkitystä. Siinä on suorat yhteydet kahden pisteen välillä, joista toinen on maastossa mittauspaikalla ja toinen valvomossa. Kaikkien järjestelmien tieto menee valvomon PC:lle Toimintahäiriöiden lukumäärään jokaisessa järjestelmässä vaikuttivat lähes yksinomaan poikkeukselliset sääolosuhteet, kuten salamat, myrskyt, lumi sekä ilmankosteus, jotka aiheuttivat sähkökatkoksista johtuvia toiminta häiriöitä. Radiomodeemin toiminta on ollut varminta, tietoliikenneyhteydestä johtuvia katkoksia ei ole ollut. Kaikki toimintahäiriöt ovat johtuneet sähkökatkoksista.

This thesis aims to find the most reliable method of telecommunication for transferring water level measurement data. It explores the basic functions and differences of circuit switched telephone connections, GSM and radio modems. In a cable phone network, the signal travels in a pair cable. Nowadays the signal has been converted into a digital format. The GSM network has originally been designed for wireless transmission of speech in a digital format. Data is transferred in bursts just like speech. Data transfer speeds depend on the properties and quality of the link, the efficiency of the error correction functions and the time it takes to detect them. A radio modem uses a real-time wireless connection between two terminals. The empirical part of this thesis studies the systems Oy Mankala AB uses, their functions and the reasons for the problems that occur. After the digitalization of the cable network, phone signals are sent in a numerical format that modems use to communicate between them. In a GSM system the water level measurement data is sent by an ordinary GSM modem, which calls the telephone exchange at preprogrammed intervals and sends the data into a database on a server in the telephone exchange, from which it is also relayed to pre-programmed emailaddresses through an internet mail-server. In a radio-modem the allocated frequency range is individual for each device. If distances are short and signal strength is strong enough, the weather conditions will not have any significant effect. With radio modems there are direct connections between two points where one is on the measurement site and the other in the control room. Data in all the previous systems is always sent to the PC of the control room. The number of errors in every system have depended almost solely on the exceptional weather conditions like lightning, storms, humidity of air and snow, which have caused malfunctions because of power outages. The operation of the radio-modem has been the most reliable. There have not been errors depending on the telecommunications link. All of the errors have been caused by power outages.