吳江壽

（浙江東方職業(yè)技術學院，浙江 溫州325011）

0 前言

在通信技術高速發(fā)展的當今社會，手機成為人們工作和生活所不可缺少的通訊工具，已滲透到社會經濟的各個行業(yè)和人們的日常生活中，成為推動我國全面邁向現代化的重要力量。手機的廣泛應用帶來溝通上的便利是不言而喻的,但同時也產生了許多不容忽視的隱患[1]，特別是給大、中院校管理帶來了隱患更加嚴重，具體表現為[2-4]：

1）手機成為部分學生考試作弊的工具。利用手機等現代通訊工具來收發(fā)有關考題答案的短信、直接語音通話泄漏答案，或者通過耳機甚至是藍牙耳機與考場外取得聯(lián)系獲取答案等方法進行考試作弊，影響了公平競爭。

2）課堂上玩弄手機，影響教師授課效果及課堂秩序。在教師授課期間，部分學生不自覺地進行收發(fā)短信，甚至看視頻、玩游戲等，嚴重干擾了課堂秩序并影響了教師的授課效果。

3）手機成為新的噪音污染源。一個安靜的學習環(huán)境和氛圍是高校最基本要求，但隨著校園學生手機擁有率的大幅度提高，部分手機使用者偶爾會忘記將自己的通訊工具在必要的場合下設置為靜音，結果在自己無準備的情況下使手機成為新的噪音污染源，干擾了正常的學習氛圍并對他人產生影響。

如何來有效保證學校的正常學習環(huán)境，在有限的條件下進行小范圍的限制手機的濫用，并根據學校的教學管理特點，將各個小范圍的手機信號進行屏蔽從而形成一個以各個點組成的手機屏蔽網絡，各個局部屏蔽點集中于一個控制管理中心并進行人性化的統(tǒng)一控制管理，這就是校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)原理的研發(fā)的目的。

1 手機智能屏蔽系統(tǒng)原理分析

1.1 手機智能屏蔽原理分析

近年來，一些開發(fā)單位相繼推出了手機干擾器，成功地阻斷移動電話的通訊，使會場得到凈化，會議信息得以保密等，這種干擾器是一種在移動通信（GSM/DCS/CDMA）的頻段內發(fā)射強干擾信號，從而阻斷移動通信手機與基站接續(xù)通信的一種干擾設備。由于無線電波在空中是自由傳播的，利用無線電波對移動通信實施干擾，是不可能嚴格做到只對某一特定空間進行干擾而不影響移動通信網絡正常運行的。目前手機干擾器按干擾的方法分：全頻段掃描干擾、上行信號干擾、下行信號干擾、噪聲干擾等幾種。由于下行信號的干擾，將會影響手機對基站BCCH廣播信號的接收，致使整個手機干擾器覆蓋范圍干擾區(qū)內的手機無法撥接電話，而不會對基站有很大的干擾，而其他干擾方式會對周圍移動通信基站所覆蓋區(qū)域的正常運行造成干擾，甚至導致整個基站覆蓋區(qū)域無法撥接電話，必然引起電波秩序的混亂，干擾整個移動通信網絡，嚴重得會導致整個移動通信網絡性能下降，這會導致移動運營商的抗議和國家無線管理委員會的處罰。因此，校園手機智能屏蔽系統(tǒng)采用下行信號干擾的并可精密調節(jié)干擾距離手機屏蔽器，可以對移動通信網絡的干擾減少到最小，同時采用系統(tǒng)智能管理可以節(jié)省了人力和管理成本。

1.2 校園手機智能屏蔽系統(tǒng)設計原則

校園手機智能屏蔽系統(tǒng)設計重點突出實用性、可擴展性、安全性和容錯能力等。首先必須按照高效實用的原則，校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)采用“手機信號屏蔽器”為終端，“受控器”串連屏蔽器的電源，“線路集中控制器”遠程控制，控制信號以電力線動力載波方式傳輸，結構簡單，設計精巧，無需另布控制線路，節(jié)省成本。且該電力線動力載波技術現在比較成熟可靠，且采用了動力載波技術傳輸遠程控制信號，控制線路布線幾乎為零，避免了重新另布控制線路而需對原有建筑的墻體損傷和影響美觀。由于手機屏蔽是國家管制的產業(yè)，校園手機智能屏蔽系統(tǒng)的主控管理軟件與校園網及INTERNET必須無縫連接，任何一臺可以連入校園網等網絡的普通計算機都可以安裝并執(zhí)行主控軟件的管理控制功能。所以，校園手機智能屏蔽系統(tǒng)應符合有關國際標準，具有良好的開放性，能與校園網及Internet平滑互連。

其次，設計開發(fā)的系統(tǒng)按照可擴展、升級方便原則進行開發(fā)，校園手機智能屏蔽系統(tǒng)中的每臺“線路集中控制器”可以下掛1023個遠程受控終端，日后用戶單位如果需要擴展增加屏蔽點時僅僅需要增加遠程受控終端即可，無需考慮控制線路及主控端的改進。

再次，校園手機智能屏蔽系統(tǒng)具有可靠的安全和容錯能力，校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)利用微電子技術為基礎的通信手段，有機的結合了計算機網絡和載波技術，系統(tǒng)涉及數據流安排、容錯技術、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾、產品質量等諸多方面。電力載波技術采用配電網零序載波注入傳輸技術，注入功率很小，信號傳輸只限于計算機數據，并且只在本級配電網內傳輸。

2 系統(tǒng)功能設計

2.1 校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)整體結構圖

校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)整體結構如圖1所示，根據屏蔽網智能管理系統(tǒng)功能的要求，整個系統(tǒng)可以實現多個功能，即：

人機界面，用戶權限管理：用戶權限管理中，用戶權限分為管理員和操作員，其中管理員具備整個系統(tǒng)軟件的所有修改和操作權限，操作員僅具有操作權限，不可以修改系統(tǒng)參數、單位組織結構等。

圖1 手機智能屏蔽網管理系統(tǒng)示意圖

遠程控制：在監(jiān)控管理中心的電腦界面上，可以控制任意一個或一組/若干組屏蔽器終端的開或關，并及時掌握其開關狀態(tài)，

控制信號以電力網載波技術實現：監(jiān)控管理中心經“線路集中控制器”通過低壓電力線（220V/50Hz）管理連接在同一個配電變壓器的電力網內的多個“受控器”，“集控制器”與“受控器”在同一個配電變壓器的電網內。

控制方式多樣：一個“主控制器”可支持10-200個“受控器”，可以是點控、組控、全控等多樣控制方式。

無人值守的運行：可以預先設定好的開關狀態(tài)指令，系統(tǒng)即可調用“定時計劃列表”，在無人值守的情況下自動實現對各個被控制端的遠程控制，使各個遠程終端按時按點的執(zhí)行“定時計劃列表”，做到無人值守地運行、降低人力成本。

狀態(tài)查詢：能夠查詢進度，進度完成后即出來查詢結果列表，據此列表使用單位可以隨時了解遠端的各個受控器及手機信號屏蔽器的工作狀況。

2.2 可應用場所及主要功能

校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)可應用于中考/高考考場、考試考場、大中小學校課堂教室、會議場所、紀念堂、音樂廳、圖書館等場所，能夠對校園內使用的手機進行有效屏蔽管理。屏蔽范圍包括CDMA、GSM、PHS以及市話通（139/138/137/136/135/134/133/132/131/130/188/189）等語音通信為主的移動電話，并能支持屏蔽3G、Wimax、wifi等數據通信為主的移動通信方式，只要手機進入受到屏蔽的場所，就完全切斷通過手機與外界的聯(lián)系，考試時學生不能通過手機進行作弊，上課時學生不能通過手機來玩游戲，對校園學習場所的環(huán)境起到凈化作用。

校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)并未帶來副作用，僅屏蔽手機等通訊工具的信號，不影響其它電子設備的正常工作；電磁輻射（＜-10dBm）遠低于國家標準，對人體無害；可隨時監(jiān)測每一個受控器及屏蔽器的工作狀態(tài)，如有屏蔽器損壞或工作不正常系統(tǒng)會自動生成故障報告反饋給管理者；單點的屏蔽覆蓋半徑20-50m，且可調節(jié)；各屏蔽網點組網無需布線成本，僅是利用單位原有的低壓（220V/50Hz）供電網傳輸開關控制指令，而且各屏蔽點位置可隨意調節(jié)。

3 總結

校園手機屏蔽網智能管理系統(tǒng)利用微電子技術、無線電技術為基礎，有機的結合了計算機網絡和載波技術，系統(tǒng)涉及數據流安排、容錯技術、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾等諸多技術，只要手機進入受到屏蔽管理的場所，就完全切斷通過手機與外界的聯(lián)系，對校園學習場所的環(huán)境起到凈化作用。且該系統(tǒng)采用配電網零序載波注入傳輸技術，注入功率很小，信號傳輸只限于計算機數據，并且只在本級配電網內傳輸，充分利用電力線路通道，節(jié)省資源，提高效益。

［1］韓青,李瑋.監(jiān)獄手機屏蔽系統(tǒng)研究[J].裝備制造技術,2008,7(7):53-54.

［2］劉海波,楊祥.高科技考試作弊手段及預防對策[J].2009,3,30(3):106-108.

［3］張洪.關于高校學生考試作弊問題的探討[J].濰坊高等職業(yè)教育,2006,2(3):15-17.

［4］吳開禾.杜絕考試作弊的思考[J].福建農林大學學報:哲學社會科學版,2004(4):72-74.