華夏盛數(shù)字電臺在市政行業(yè)中的應(yīng)用

1、SCADA系列數(shù)字電臺簡介 A、數(shù)字電臺 SCADA系列點對多點電臺是遙控遙測工業(yè)自動化行業(yè)的頂級產(chǎn)品。它的電路采用DSP數(shù)字信號處理芯片，實現(xiàn)信道編碼，前向糾錯等功能。它采用CPFSK數(shù)字調(diào)制解調(diào)、Viterbi譯碼、均衡軟判決等技術(shù)，軟件處理增益達(dá)7dB。生產(chǎn)工藝全部表面貼片焊接。產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾性、傳輸速率和傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過模擬數(shù)傳電臺。電臺的通訊范圍在50公里以上?？梢匀p工、半雙工或單工方式工作，收發(fā)同頻或異頻，EIA-232數(shù)據(jù)接口異步透明傳輸。電臺支持話音通訊，通過復(fù)用器可以實現(xiàn)數(shù)話同傳。 電臺自帶電壓表、溫度計、功率計、場強(qiáng)及干擾測試儀、誤碼統(tǒng)計、軟件RTU等目前市場上其它品牌電臺所不具備的功能。電臺故障告警如溫度過高過低（-40~ 70℃）、供電電壓超范圍（10.5~16VDC）、異步串口數(shù)據(jù)格式不匹配等自動提示輸出。 SCADA電臺獨有的系統(tǒng)網(wǎng)管軟件InSite 6，實現(xiàn)空中遠(yuǎn)程設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)其它電臺參數(shù)如串口格式、發(fā)射功率、工作頻率等，也可以實現(xiàn)空中遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)其它電臺狀態(tài)如工作電壓、工作溫度、接收信號強(qiáng)度、信噪比、誤碼率、狀態(tài)告警等。 SCADA系列電臺具有多種機(jī)型，以滿足不同系統(tǒng)要求，如中繼臺、全雙工電臺、雙機(jī)熱備電臺等。 B、性能特點 ◆ 技術(shù)指標(biāo)高：DSP電臺，前向糾錯信道編碼，CPFSK數(shù)字調(diào)制解調(diào)，Viterbi譯碼，均衡軟判決，尾噪聲抑制 ◆ 運行可靠：發(fā)射啟動快，收發(fā)轉(zhuǎn)換快，可以連續(xù)發(fā)射，功耗低，工作溫度范圍廣，能在各種極其惡劣環(huán)境下工作 ◆ 設(shè)置靈活：所有參數(shù)包括頻率、功率、接口格式等通過軟件設(shè)置 ◆ 有網(wǎng)管：遠(yuǎn)程空中設(shè)置電臺參數(shù)或監(jiān)視電臺狀態(tài)及告警 C、技術(shù)指標(biāo) 一般性能 工作頻段：130-174/220-240/330-512MHz 運行模式：半雙工,單工 數(shù)據(jù)接口：透明RS-232，DB25孔 空中速率：9600/19200bps 數(shù)據(jù)時延：< 7ms 發(fā)射單元 調(diào)制方式：CPFSK 發(fā)射功率：1-5瓦/1-25瓦（連續(xù)） 頻率穩(wěn)定性： /-1.5ppm 發(fā)射啟動：數(shù)據(jù)直接啟動 啟動時間：< 3ms 鄰道輻射：-65dB 超時定時器：1-255秒 接收單元 類型：雙超外差式 誤碼率/靈敏度：-110dBm@10-6 BER 頻率穩(wěn)定性： /-1.5ppm 鄰道選擇性：60dB 交調(diào)抑制：-70dB 電源要求 供電電源：13.8VDC(10.5-16VDC范圍) 發(fā)射電流：< 2A，發(fā)射功率5瓦時 接收電流：< 125mA 休眠狀態(tài)：15mA 外形尺寸 機(jī)箱：鑄鋁 尺寸：5.08?14.29?18.4cm 重量：1公斤 使用環(huán)境 溫度范圍：-40℃ to 70℃ 濕度范圍：95%@40℃非冷凝 選配 內(nèi)置功放模塊(最大25W) 對講話咪 多信道板(16CH) D、網(wǎng)管功能 網(wǎng)管(Network Management System)是指通過網(wǎng)絡(luò)中的某一點，利用PC等終端，實現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各通信設(shè)備的管理。 INSITE無線電系統(tǒng)網(wǎng)管軟件是SCADA系列無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)管軟件。它利用一臺PC機(jī)，可以對一個點對多點系統(tǒng)的基站、遠(yuǎn)程站、中繼站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測控制。即可以很方便地在辦公室監(jiān)測X710數(shù)字電臺系統(tǒng)的狀態(tài)，而不必去現(xiàn)場更改系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)，也可以在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的任何一個站點，如主站、中繼站、遠(yuǎn)程站，運用INSITE網(wǎng)管軟件進(jìn)行管理監(jiān)控。

Insite網(wǎng)管功能界面圖 INSITE軟件有許多功能，在SCADA系列無線電系統(tǒng)中很容易實現(xiàn)。主要的功能包括： ◆內(nèi)置RTU模擬器：可以用INSITE將網(wǎng)絡(luò)中任何電臺的RTU模擬器打開，檢查無線鏈路的質(zhì)量和電臺的設(shè)置。可以用其它輪詢軟件對RTU模擬器輪詢。 ◆INSITE軟件監(jiān)測無線電系統(tǒng)運行狀態(tài)，診斷通信中由電臺，RTU，電源或傳輸路徑引起的問題。用此系統(tǒng)經(jīng)?？梢詸z測到一些小問題，并作糾正，以避免影響到整個網(wǎng)絡(luò)的運行。如果必須去現(xiàn)場檢查，檢查人員用網(wǎng)管系統(tǒng)提供的信息通常對所發(fā)生的故 障有所判斷，并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。此外，INSITE可以用于判斷問題是在電臺上或RTU上，并可以從中心控制室重置RTU，清除RTU故障。 ◆遠(yuǎn)電臺設(shè)置：許多電臺的參數(shù)可以通過無線信道遠(yuǎn)程設(shè)置。例如：輸出功率，設(shè)置類型，超時定時時延，接收發(fā)射頻率，數(shù)據(jù)速率和格式等。根據(jù)電臺類型不同，有不同的參數(shù)可以設(shè)置。 ◆報警設(shè)置： A、圖形顯示報警數(shù)據(jù)，顏色標(biāo)識。點擊查看報警信息?？梢宰層脩粼O(shè)置什么報警會引起外部觸動開關(guān)啟動。 B、非中斷式的報警診斷輪詢：連續(xù)的或定時的報警查詢，不用中斷用戶的數(shù)據(jù)傳輸。 C、快速報警狀態(tài)指針：如果電臺對網(wǎng)管輪詢沒有響應(yīng)。它能很快被發(fā)現(xiàn)?？捎弥袛嗍皆\斷，迅速查詢電臺報警。 ◆電臺自動搜索：電臺搜索功能可以自動生新的設(shè)備清單。在30分鐘內(nèi)，可以完成從0000到底9999的缺省地址碼搜尋。搜尋結(jié)果可以加入新的設(shè)備清單，或加入現(xiàn)有的設(shè)備清單。 ◆支技使用編碼操作開關(guān)COS：用一臺PC機(jī)連接多個位于同一地點的基站電臺。這一特性可以解決用遠(yuǎn)程電臺做基站電臺引起的診斷口地址問題，COS編碼操作開關(guān)性能內(nèi)置在X790基站電臺內(nèi)。如果多個基站不在同一地點，此方案無效。 ◆提供休眠喚醒方式：在一些使用太陽電源的場合，電臺常常設(shè)為休眠模式，只有通信時被喚醒。如果在網(wǎng)管時需要喚醒電臺，采集數(shù)據(jù)，可以用“喚醒模式”，采集完數(shù)據(jù)后，又將電臺變到休眠模式。 ◆INSITE與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，可以讓系統(tǒng)主管，工程師可以在任何時候得到報警信息，甚至在遠(yuǎn)離網(wǎng)管終端時，報警信息可以通過電子郵件，短信息等方式傳達(dá)給相關(guān)人員。 ◆INSITE提供三個層次的企業(yè)網(wǎng)連接： ODBC把網(wǎng)管數(shù)據(jù)鏈接到本地或遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)庫。 DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換服務(wù)器與本機(jī)上其它的應(yīng)用程序或網(wǎng)絡(luò)上其它應(yīng)用程序分享數(shù)據(jù)。 TCP/IP遠(yuǎn)程接入服務(wù)器。 ODBC參數(shù)：如果網(wǎng)絡(luò)中有SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，允許用戶設(shè)置登錄用戶名和密碼。 ◆在線幫助手冊。 2、應(yīng)用之一：點對多點/遠(yuǎn)距離/高速/高可靠無線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng) 用無線電臺方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視與控制，相對于架設(shè)專用電纜（或光纜）、租用電信專線等，具有造價低廉、施工快捷、運行可靠、維護(hù)簡單等優(yōu)點。 用深圳華夏盛公司SCADA系列電臺組建油田/天然氣、水處理、電力、煤氣、鐵路、地震/氣象/環(huán)保、GPS、金融、公安/交通/安防、化工、工業(yè)控制自動化等數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

點對多點無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)

點對多點無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)（有遠(yuǎn)距離中繼） 典型案例：新疆油田、成都自來水、新泰電力、丹東煤氣、上海鐵路、國家地震局、江西氣象所、哈爾濱林業(yè)所、杭州路燈、江門環(huán)保局、鞍鋼、寶鋼焦化、內(nèi)蒙古煤炭、魯能化肥、中南空管局、大連港等。 3、應(yīng)用之二：點對點及點對多點二話二數(shù)鏈路 在25KHz常規(guī)單信道中，用全雙工數(shù)字電臺及復(fù)用器實現(xiàn)二路話音及二路數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)如下圖：

點對點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

點對多點系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主站用多套點對點設(shè)備疊加，配合路器、分路器及全向天線組成天饋線共用系統(tǒng)，根據(jù)不同位置分布架設(shè)多個遠(yuǎn)端外圍站，即構(gòu)成點對多點無線通信系統(tǒng)。 典型案例：山東電力、江蘇電力、福建電力等。 4、應(yīng)用之三：大范圍/大容量/專用GPS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 用戶容量是專用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的重要指標(biāo)。無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶規(guī)模是由無線電臺的數(shù)據(jù)速率、收發(fā)轉(zhuǎn)換時間和傳輸?shù)男畔⒘繘Q定的。為滿足大容量的要求，專用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的電臺必須提供高的數(shù)據(jù)速率，如19200bps以上，并能夠迅速的收發(fā)轉(zhuǎn)換，時間在10ms內(nèi)。 目前的專用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本上都是采用常規(guī)調(diào)頻電臺加MODEM的方式實現(xiàn)的。電臺工作于230MHz、800MHz數(shù)傳業(yè)務(wù)頻段和350MHz、800MHz集群業(yè)務(wù)頻段。在25KHz信道，數(shù)據(jù)速率基本上是1200bps、2400bps，一些采用GMSK等MODEM芯片把輸出的低頻信號直接加到VCO輸入端能實現(xiàn)9600bps的無線數(shù)據(jù)傳輸，但該方式的射頻指標(biāo)，難于滿足信息產(chǎn)業(yè)部規(guī)定要求，且其10-6誤碼靈敏度很低，通信距離非常近，實際當(dāng)中無法使用。另外，常規(guī)調(diào)頻電臺的收發(fā)轉(zhuǎn)換時間在50-100ms左右，不能實現(xiàn)高速收發(fā)轉(zhuǎn)換。 深圳華夏盛公司采用前向糾錯編碼、軟件無線電、數(shù)字調(diào)制相干解調(diào)、Viterbi軟判決和表面貼片一體化設(shè)計等技術(shù)，提供高性能、高穩(wěn)定、高可靠的DSP無線電臺。電臺提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口可直接與計算機(jī)、GPS接收機(jī)控制板連接。25KHz信道間隔空中數(shù)據(jù)傳輸速率為19200bps，10-6誤碼靈敏度-111dBm，收發(fā)轉(zhuǎn)換時間在7ms以內(nèi)，電臺其它指標(biāo)亦符合信息產(chǎn)業(yè)部的要求。 假設(shè)每個用戶終端需要傳輸50字節(jié)的信息，采用華夏盛電臺只需要分配： 50?10?19200 7=33ms的時隙給每個電臺。 同樣情況，采用調(diào)頻電臺加MODEM，一般為2400bps方式則需要分配： 50?10?2400 50=258ms的時隙。二種情況用戶容量相差約8倍。如果要求GPS系統(tǒng)每10秒鐘更新一次信息，采用調(diào)頻電臺加MODEM方式容納不了40個用戶，而采用華夏盛電臺可容納300個用戶。 另外，我們在同樣的環(huán)境下，如上海市中心，目前國內(nèi)高樓最密集城區(qū)做過實驗。用國內(nèi)某公司提供的調(diào)頻加9600bpsMODEM方式的數(shù)傳電臺只通不到2公里（BER小于10-6），而華夏盛電臺可以覆蓋約15公里半徑。

單基站專用無線數(shù)據(jù)