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-- 發(fā)布時間：2010-12-9 11:06:08
-- 基于CDMA 1X的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1 引言 | 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇!p8I*o;u1r*c2f o
www.mscbsc.com&R1C5Z3M;|.z3z-g0v5t*B
在現(xiàn)有的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，常用的信息傳輸方式有：數(shù)字微波、數(shù)傳電臺、有線光纖、有線電纜等，數(shù)字微波和數(shù)傳電臺將受到傳輸距離及頻率許可的限制，而有線光纖和有線電纜的網(wǎng)絡(luò)成本較高，不適合監(jiān)控點(diǎn)非常分散及傳輸距離較遠(yuǎn)的情況下使用。
針對監(jiān)控對象分散、各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)間缺乏有機(jī)聯(lián)系、監(jiān)控信息量相對較少，實(shí)時性要求較低等特點(diǎn)，CDMA 1X提供了一種很好的信息傳輸方式。
CDMA 1X愿意是指CDMA 2000的第一階段（速率高于IS-95，低于2MB/s），可支持308kb/s的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)部分引入分組交換，可支持移動IP業(yè)務(wù)，是在現(xiàn)有CDMA IS-95系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為CDMA用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
由于CDMA 1X采用了反向相干解調(diào)，快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù)，其容量比IS-95大為提高，從理論分析結(jié)果來看，如果用于傳送語音業(yè)務(wù)，CDMA 1X系統(tǒng)的總?cè)萘渴荌S-95系統(tǒng)的2倍，如果用于傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，CDMA 1X系統(tǒng)的總?cè)萘渴荌S-95系統(tǒng)的3.2倍，CDMA 1X理論帶寬可達(dá)300kb/s，目前的實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在100kb/s左右（雙向?qū)ΨQ傳輸），在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于Internet連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。www.mscbsc.com"X%Y2d ^4Q5p V0_
2 基于CDMA 1X的無線通信移動通信,通信工程師的家園,通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單%x9O8`,l,\\)D,C!]+G
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2.1 組網(wǎng)方案移動通信,通信工程師的家園,通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單+R(u1Q4J9g4C\'P
mscbsc 移動通信論壇擁有30萬通信專業(yè)人員，超過50萬份GSM/3G等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)。$P9`(b1J3R%e/~#U9{
無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心、通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)終端組成，綜合考慮業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量、安全性、可靠性、網(wǎng)絡(luò)狀況與成本等因素，采用下述組網(wǎng)方式：通信服務(wù)器以公網(wǎng)固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA數(shù)據(jù)終端單元（DTU）上電后，主動與通信服務(wù)器建立連接，如果通信服務(wù)器沒有固定IP，可以通過安裝花生殼軟件獲得固定的域名，此方案具有成本低、通信質(zhì)量穩(wěn)定、安全性適中、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。移動通信,通信工程師的家園,通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單-D\'Q(P,R3L$~7f8^)} A
2.2 無線數(shù)據(jù)傳輸原理
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根據(jù)上述組網(wǎng)方案，數(shù)據(jù)的上行傳輸原理如下：
（1）下位機(jī)通過RS232串口將數(shù)據(jù)傳給DTU；
�。�2）DTU將數(shù)據(jù)打成TCP/IP包，發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)；移動通信,通信工程師的家園,通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單7y!^-d3g:T
MSCBSC 移動通信論壇7v&V.u;e.Y*`.K4[\'}
（3）TCP/IP數(shù)據(jù)包經(jīng)系統(tǒng)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，傳輸至Internet上并且去尋找在Internet上的一個指定的數(shù)據(jù)服務(wù)中心（通信服務(wù)器）；
�。�4）通信服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)并存儲到歷史數(shù)據(jù)庫。
| 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇-V9k/K#y1q%t/g
數(shù)據(jù)的下行傳輸與上述過程相反，不再贅述，系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。MSCBSC 移動通信論壇8O%v*d,C/z(m"G.g#V
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5r;`(x)E:];^6z"{3k3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3.1 上位機(jī)設(shè)計(jì)
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上位機(jī)包括實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)庫兩部分。
實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)選用Wonderware公司的InTouch系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：系統(tǒng)管理功能；數(shù)據(jù)處理功能：包括數(shù)據(jù)查詢功能、數(shù)據(jù)存儲功能、數(shù)據(jù)定時上報功能；告警功能：包括實(shí)時響應(yīng)功能、告警聯(lián)動處理功能、告警設(shè)置功能、告警確認(rèn)功能、告警存儲功能，操作控制功能，歷史數(shù)據(jù)庫選用Wonderware公司的Industrial SQL Server，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報表功能、歷史數(shù)據(jù)查詢功能、歷史數(shù)據(jù)曲線圖、打印功能。
3.2 下位機(jī)設(shè)計(jì)
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下位機(jī)選用ABB AC31系列PLC，包括CPU模塊和I/O模塊，CPU接收一個或多個指定監(jiān)控中心對設(shè)備的操作控制命令，通過I/O模塊對有關(guān)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的操作控制動作，并向監(jiān)控中心返回操作結(jié)果,下位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
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數(shù)據(jù)采集功能，數(shù)據(jù)查詢功能，定時上報功能，操作控制功能。
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3.3 CDMA數(shù)據(jù)傳輸中斷
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CDMA數(shù)據(jù)傳輸中斷選用深圳宏電技術(shù)開發(fā)有限公司的CDMA H7710 DTU該終端具有如下特點(diǎn)：*{(p.J;e8Y/E4I:w*|
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�。�1）H7710 DTU直接提供RS232/422/485接口，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明、全雙工、對等的數(shù)據(jù)傳輸通道。
（2）普通GPRS/CDMA Modem通常需要附著在PC機(jī)上虛擬撥號上網(wǎng)，利用PC機(jī)的資源進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換，H7710 DTU內(nèi)置自動網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理模塊，無需后臺計(jì)算機(jī)支持。mscbsc 移動通信論壇擁有30萬通信專業(yè)人員，超過50萬份GSM/3G等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)。+\\3X/e:R:K0h,E
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�。�3）H7710 DTU可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn)、中心-多點(diǎn)的對等數(shù)據(jù)傳輸，傳輸時延一般小于1s。 | 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇,f1e(w3A"U7S:u8U4I
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（4）H7710 DTU一開始就能自動附著到GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)上，并與您的數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)。mscbsc 移動通信論壇擁有30萬通信專業(yè)人員，超過50萬份GSM/3G等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)。8~9c)a$D6y%s8M9U
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�。�5）H7000移動數(shù)據(jù)通信可以不依賴于運(yùn)營商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備，通過Internet網(wǎng)絡(luò)隨時隨地的構(gòu)建覆蓋全中國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)。
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CDMA H7710 DTU在使用前必須設(shè)定出事參數(shù)：CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)登陸用戶名和密碼，通信接口參數(shù)、通信服務(wù)器的固定IP地址和端口或者通信服務(wù)器的域名、DTU的在線工作方式等等。MSCBSC 移動通信論壇-Q/t(S9W,u8G!M.X!C&g
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3.4 通信服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)mscbsc 移動通信論壇擁有30萬通信專業(yè)人員，超過50萬份GSM/3G等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)。*~:@!r1M%n0i
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通訊服務(wù)器是整個系統(tǒng)的樞紐，主要實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的數(shù)據(jù)傳輸，通信服務(wù)器的設(shè)計(jì)基于OPC標(biāo)準(zhǔn)，OPC可理解為過程控制的對象連接和嵌入（OLC for Process Control）是在微軟操作系統(tǒng)下開發(fā)的用于應(yīng)用程序接口的一種技術(shù)，基于Client/Server模式，為了實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的通訊，在通訊服務(wù)器上需要裝3個軟件；Wonderware公司的OPClink，IOServer公司的IOServer，CDMA Server。通訊服務(wù)器的工作過程及各軟件之間的管理如圖2所示。 | 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇8B-}&_;W H$?
| 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇3l(?$~,s:P3@
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下面分別講述通訊服務(wù)器上的3個通訊軟件的功能及應(yīng)用。)o&_ d;r T#t"q6[2W
| 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇6a1Z6p7@*x*b.V4H3b-z
3.4.1 OPClinkwww.mscbsc.com-i*m A5x$L3{-T5?
OPClink是工作在Windows平臺下的應(yīng)用軟件，主要作用是通過協(xié)議轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)OPC服務(wù)器和InTouch吳志劍的數(shù)據(jù)傳輸。OPCLink可以與現(xiàn)地或者遠(yuǎn)程的OPC服務(wù)器端軟件（如IOServer，RSLinx）進(jìn)行連接，他將InTouch的命令轉(zhuǎn)換成OPC協(xié)議然后發(fā)送到OPC服務(wù)器端軟件，并從OPC服務(wù)器端軟件讀取數(shù)據(jù)，返回到InTouch。同樣，OPCLink也可以連接到現(xiàn)地或者遠(yuǎn)程的InTouch。MSCBSC 移動通信論壇$X4G6h(I\'z
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3.4.2 IOServer
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IOServer的作用是實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議間的數(shù)據(jù)傳輸，IOServer支持以下14種協(xié)議：Modbus協(xié)議，AB協(xié)議、ASCII協(xié)議、Courier協(xié)議、DNP協(xié)議、GE協(xié)議、HR6000協(xié)議、IEC103協(xié)議、KingFisher協(xié)議、LoopBack協(xié)議、Melsec協(xié)議、Omron協(xié)議、TI505協(xié)議、UCA2協(xié)議。在本系統(tǒng)中，ABB PLC采用的是Modbus協(xié)議、因此，IOServer從CDMA Server上讀取ABB PLC的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成TCP/IP協(xié)議，傳送給OPCLink。 | 國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇(w*g6n&d-~0I!P!A
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