一、SCADA系统的特点
SCADA(Supervisory Control and DataAcquisition)系统即监视控制与数据采集系统,是以计算机为基础的监测控制与调度管理自动化系统,能实现远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及信号报警等各项功能,可广泛应用于电力、水利、石油、化工、地震、环保和市政等众多领域。
二、通信介质的选取
数据传输介质分为有线和无线两类。有线传输方式如:电力线载波、RS-485现场总线和PSTN公用电话网等。无线传输方式如:VHF/UHF无线电台、ISM扩频电台、GSM移动电话网以及卫星通信网等。每种方法各种其特点。
电力线载波利用现有的供电线路不需另铺专用通信线路,但电力线固有干扰较大,且载波信号只能在一个配电变压器区域内传送,通信跟踪较短;RS-485现场总线具有通信效率高、可靠性好等优点,但用于大容量系统时铺设专用线路工程造价太高。
PSTN公用电话网和GSM移动电话网的初期投入费用少,无盲区覆盖,但日积月累的运营费用极高;
ISM(工业科学医疗用途)频段的扩频电台(2.4GHz)及微波(4GHz以上)可用于远距离、高性能传输,但价格昂贵。
VHF/UHF无线电台:传输距离较远,只需维护费用而无运营费用,系统使用及站点扩展很方便,尤其适用于大容量分散式SCADA系统,其性能价格比高,但必须向当地无线电管理部分申请相应频点才可使用。
由此可见,有线与无线方式各有利弊,有线通信的优势在于数据传输的可靠性,但当RTU分散时测控系统辅设专用线路造价过高;而无线通信则在大容量SCADA系统中优势明显。实践证明,只要解决好数据传输的可靠性这一关键问题,就能保证整个无线通信SCADA系统正常可靠运行。
三、美国MDS数传电台简介
美国MDS系列数字电台采用数字信号处理、纠错编码、软件无线电、数字调制解调和表面贴片一体化设计等技术,具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点,电台提供标准RS-232数据口可直接与计算机、RTU、PLC、GPS接收机、数码相机、数据终端等连接,传输速率达19200bps,误码低于10E-6(接收电平-110dBm时),发射功率0.5-5瓦可调节,任何型号电台可设置为主站或远程站使用,无中转通信距离达50公里以上,能适应室内或室外的恶劣工作环境。电台数据和话音兼容,可工作于单工、半双工、时分双工TDD收发同频或异频中转组网,并具有远程诊断、测试、监管功能,满足各行业调度或控制中心与众多远方站之间的数据采集和控制。
四、 系统结构
美国MDS系列电台组建油田/天然气、水处理、电力、煤气、铁路、地震/气象/环保、GPS、金融、公安/交通/安防、化工、工业控制自动化等数据采集与控制系统结构如下图:
点对多点无线数据采集监控系统(有远距离中继)
由于美国MDS系列电台体积小,结构坚固,工作可靠,工作环境温度范围宽(-30~﹢60 0c),可于室外工作,在工业自动化管理中已得到广泛应用。
无线远程控制系统系统由北京华讯威达通信电子技术有限公司研发的专用控制箱系统、数据采集和无线数据通信系统等组成,系统工作方式为点对多点组网通讯,采用分时轮询寻址方式,地址就是华讯威达通信电子技术有限公司研发专用控制器。有I/O口和数字输入端口等。
无线通信系统特点:
(1)采用先进的无线数据调制解调技术,具有灵活多样的功能和通用性,接口方便,其信号指标符合我国无线电管理委员会入网要求。
(2)选用国家无委规划专用频率,此频段无线电波具有较强的绕射能力,架设方便。
(3)采用不同组网方式,点对点或点对多点组网通讯,合理利用频谱资源,使系统造价低,性价比高。
本系统与有线网相比,具有建网费用低、建设周期短、维护量小、抗灾能力强、不占用耕地、无需查线检修、不受人为破坏、数据易传等优点。