SCADA中的无线通信技术介绍
- 关键词：电机,流量计,工控,组态软件
计算机自动化SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)技术又称为计算机四遥(遥测、遥控、遥信、遥调)技术，在给排水行业得到广泛的应用。就城市自来水公司而言，其企业特点是：分布式、集散型、网络化、全开放。为了安全、稳定、可靠地管理好遍布全城的供水管网，一定要有一个满足其企业特点的、现代化的、先进的企业综合自动化系统（SAS）。
企业综合自动化系统（SAS）的基础是企业生产过程实时数据采集与监控系统（SCADA）。而一个可靠完善的SCADA系统的建立，依托于高精度/智能化的一次仪表获取信息，依托准确无误的通讯手段传输数据和高效快捷的计算机处理能力。
城市自来水SCADA系统可划分为5个组成部分：水司控制中心、水厂分控中心、管网加压站和水源井监控站。如图1：
图1 自来水SCADA系统结构框图
SCADA系统一般采用无线传输方式完成整个系统的数据采集和传输，使用的设备为无线电台。无线传输一般采用主从应答方式，主站利用无线网络下达命令，从站接收到命令后，执行相应操作，产生回应。回应可以为数据，也可以为系统信息。一般地，城市自来水公司生产过程自动化监控系统（SCADA）包括：水司控制中心、多个水厂分控中心、多个水厂监控分站、多个水源井监控站、多个管网加压站和多个管网测压站。除一个水厂内各监控分站比较集中外，其他监控站点有可能散布在城市的其他区域。因而通讯系统要考虑城市地形、地貌的影响。正是由于自来水SCADA系统既有集中又有分散的特点，我们在实际应用中采用划分区域，有线无线结合的通信策略。具体是：以一个水厂为一个通信区域，水厂分控中心为通信控制中心；水司控制中心与水厂分控中心采用联网通信方式（微波、卫星、光缆、电话线、无线电等），水厂内部各监控站点与水厂分控中心采用无线通信方式（电台），水厂管辖下的取水、供水管网监控站点与水厂分控中心采用无线通信方式（电台）。系统通讯方式示意图见图2。
图2 系统通讯方式示意图
无线数传电台是SCADA系统通讯的重要元素。对于具有分布式、集散型、网络化、全开放特点的企业，其SAS/SCADA系统的建立，承上启下的无线数传电台异常重要。在现代水厂自动化方案中，无线数据采集/传输是由专业的数据传输电台来完成的。基本上采用的网络结构如图3所示：以MDS2710A为例
图3 水厂网络结构图
中心站的上位机运行组态软件，通过主电台与远端电台以轮询方式通信，远端电台下可以连接PLC、RTU或数据采集设备等，电台工作于专用数传频段（223-235MHz），数据接口均为RS-232，传输速率由300-38400bps可选。上图这种点对多点典型网络的中心站覆盖半径依地理状况等因素不同可以达到30-50公里。（要提到的是，MDS电台还提供用于中短距离传输环境下使用的OEM电台，其使用环境、模式、指标等和MDS2710A基本相同，但价格上比较经济。）
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MDS电台介绍
美国MDS公司的SCADA点对点、点对多点数传电台适用于定点、定向、长距离、小容量数据传输，在石油、天然气、电力配给、自来水和污水处理系统、河流监测和环境检测、金融网络和彩票系统等领域的SCADA系统得到了广泛应用。其产品具有抗干扰能力强、接收灵敏度高、传输速度快等特点。
产品概述
MDS充分应用最新的设计技术来提高用于多址系统中特许的窄带的数据遥测无线设备的性能和容量。MDS SCADA电台利用数字信号处理（DSP）和表面安装技术为用户提供优良的无线电性能及可靠性。
性能参数
●传输数率高达9.6kbps/19.2kbps
●数据传输转换时间快(Tx-Rx-Tx)，仅为7 ms/15ms
●接收灵敏度高，-110 dBm（BER10-6），为业界少有
特性
性能优越
● 采用数字信号处理(DSP)技术，具有较强的抗干扰性和可靠性
● 外部全铸铝结构，坚固耐用，满足工业级的要求
●一体化结构，电台内置9.6kbps的调制解调器(MODEM)，也可内置模拟RTU(可选件)
使用灵活
●每个电台可配置为主站或远端站设备，只用一台PC就可完成现场测试
另：北京华讯隆重推出了扩频跳频全双工电台WD24810
WD24810是北京华讯通信电子技术公司采用美国先进的扩频通信技术,特别为中国市场定制的免许可频段的扩频窄带无线数据传输电台,是一款高性价比的跳频扩频产品, 特别适合于远距离、低成本的应用领域。
WD24810电台具有无与伦比的通讯抗干扰性、可靠性及数据保密性。多种内部通信加密设计算法使通信保密，是现有低速无线链路的最佳选择，可有效保证石油天然气、市政水厂、金融、电力、水利、邮政业务网各种专网的正常通信。
性能参数
◆免申请频段2.4GHz扩频全双工,传输速率9.6kbps,单向传输数率高达19.2kbps
◆采用CSMA载波侦听多点自动检测
◆接收灵敏度高,-105dBm@10-6,为业界少有
◆电台输出功率为10~500mW可调
◆传输距离最远可达50公里
特性
◆更加可靠。根据工业标准测试设备的评估,WD24810已经超过了误码率BER标准
◆更加安全。Wd24810采用了先进的跳频扩频FHSS技术,可以防止窃听和干扰
◆距离更远。WD24810传输距离最远可达50公里
◆成本更低。WD24810的安装费用远低于有线设备的安装费用
◆WD24810发射功率自适应,前向纠错,具有较强的抗干扰性和可靠性
◆外部全铸铝结构,坚固耐用,满足工业级的要求
◆每个电台可配置为主站或远端站设备,只用一台PC就可完成现场测试
◆软件设置工作频率,功率等参数
◆数据激活工作方式,保证和众多品牌PLC、RTU连接友好,适应大多数工业应用场合
主要应用
◆石油天然气生产、调配输送
◆城市自来水、污水处理、煤气工程
◆电力调度、配网自动化、负荷控制
◆城市交通信号灯、路灯控制系统
◆水利水文监测、大气环境监测系统
◆地震专网实时传输系统
◆车辆GPS定位和报警系统
◆专用移动数据通信系统
◆铁路信号、应急通信系统
◆金融、证券无线联网
◆实时彩票交易通信系统
◆邮政系统POS联网 无线数据连接的优越性
◆无线系统安装简便
◆无线系统安装与维护成本低
◆有许多地方有线链路不可行时无线链路可行
◆无线设备易于重新设置和搬迁
◆无线设备可以移动
北京华讯通信电子技术公司
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网址：www.wirelessdatant.com
发布时间：2002年7月16日 14:43 人气：
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