一.SCADA系統(tǒng)新產品介紹
1.中國聯(lián)通新時空
CDMA具有許多獨特的優(yōu)點,其中一部分是擴頻通信系統(tǒng)所固有的,另一部分則是由軟切換和功率控制等技術所帶來的。CDMA移動通信網是由擴頻、多址接入、蜂窩組網和頻率復用等幾種技術結合而成,含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作,因此它具有抗干擾性好,抗多徑衰落,保密安全性高,同頻率可在多個小區(qū)內重復使用,容量和質量之間可做權衡取舍等屬性。這些屬性使 CDMA比其它系統(tǒng)有非常重要的優(yōu)勢。
a、系統(tǒng)容量大。理論上使用相同頻率資源的情況下,CDMA移動網比模擬網容量大20倍,實際使用中比模擬網大10倍,比GSM要大4-5倍。
b、系統(tǒng)容量的配置靈活。在CDMA系統(tǒng)中,用戶數(shù)的增加相當于背景噪聲的增加,造成話音質量的下降。但對用戶數(shù)并無限制,操作者可在容量和話音質量之間折衷考慮。另外,多小區(qū)之間可根據(jù)話務量和干擾情況自動均衡。
c、通話質量更佳。CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動態(tài)地調整數(shù)據(jù)傳輸速率,并根據(jù)適當?shù)拈T限值選擇不同的電平級發(fā)射。同時門限值根據(jù)背景噪聲的改變而變,這樣即使在背景噪聲較大的情況下,也可以得到較好的通話質量。另外,CDMA系統(tǒng)"掉話"的現(xiàn)象明顯減少,CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術,"先連接再斷開",這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點。
d、頻率規(guī)劃簡單。用戶按不同的序列碼區(qū)分,所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內使用,網絡規(guī)劃靈活,擴展簡單。
e、延長手機電池壽命采用功率控制和可變速率聲碼器,手機電池使用壽命延長。
f、建網成本低。CDMA網絡覆蓋范圍大,系統(tǒng)容量高,所需基站少,降低了建網成本。
由于CDMA網絡有以上諸多優(yōu)勢,所以在SCADA系統(tǒng)使用時有一下特點:
實時的透明傳輸,數(shù)據(jù)傳輸迅速準確;
更合理地按流量計算費用,使運行費用更加低廉;
網絡覆蓋范圍廣,布點方便,擴容簡單;
系統(tǒng)兼容性強,組網簡單而迅速;
安全性高,維護費用低廉。
2. RTU介紹
一體化設計,結構合理,可直接應用于工業(yè)現(xiàn)場。
自帶電源,可直接用220VAC供電,也可使用24VDC供電。
具有省電模式,可用太陽能電池供電,并具備電池充電和后備功能。
提供隔離的24V電源輸出,可用于現(xiàn)場儀表供電。
自帶顯示和按鍵,用于現(xiàn)場操作。
可直接壁掛式安裝,并采用多層接線端子,現(xiàn)場安裝和接線非常方便。
配置合理,具有很強的現(xiàn)場適應能力。
具有AI、DI、AO、DO、PI等多種類型的輸入、輸出信號。
可檢測液位、壓力、流量、啟停狀態(tài)等不同類型的信號。
可滿足開關、報警、連續(xù)調節(jié)等不同類型的控制要求。
強大的軟件功能,可以滿足各種靈活控制、復雜運算的要求。
支持邏輯梯形圖語言、C語言編程及屏幕組態(tài)功能。
支持實時多任務、PID算法和各種氣體流量算法。
提供多種專用的檢測、控制軟件包。
靈活的通訊方式,標準的通訊協(xié)議,可方便地組成SCADA系統(tǒng)。
提供兩路對外串行接口。
可配接多種通訊設備,實現(xiàn)有線、無線通訊。
支持標準的MODBUS RTU/ASCII通訊協(xié)議,也可自定義通訊協(xié)議。
現(xiàn)場監(jiān)控和遠程監(jiān)控兼?zhèn)洌瑸橄到y(tǒng)操作、診斷、維護和升級提供了方便。
通過現(xiàn)場顯示、按鍵或遠程計算機可對現(xiàn)場設備進行監(jiān)控。
程序可現(xiàn)場下載或遠程下載。
可實現(xiàn)現(xiàn)場或遠程診斷、維護、升級。
工業(yè)標準設計,能夠工作于各種惡劣環(huán)境。
內部器件均選用優(yōu)秀的工業(yè)級產品。
使用溫度可達-40℃~70℃,存儲溫度達-50℃~80℃。
不需要特殊的加熱器或冷卻裝置。
CDMA無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為用戶提供高速、永遠在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網絡。
CDMA DTU有如下特點:


二. 基于CDMA環(huán)境的網絡控制系統(tǒng)
系統(tǒng)現(xiàn)場設備由RTU和DTU構成。RTU采集現(xiàn)場設備的狀態(tài)、控制信號,依據(jù)要求完成設備的監(jiān)視和控制。RTU可以實現(xiàn)如下功能:
檢測功能




控制功能



遠程通訊功能

現(xiàn)場操作功能


參數(shù)組態(tài)功能
l 通過現(xiàn)場或遠程參數(shù)組態(tài),可實現(xiàn)不同的檢測、控制功能。
二次開發(fā)功能


數(shù)據(jù)保護功能

自檢功能

DTU完成RTU到數(shù)據(jù)服務中心的通訊。CDMA 1X理論帶寬可達300Kb/s,目前的實際應用帶寬大約在100Kb/s左右(雙向對稱傳輸),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)葢谩?BR> 數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接入采用計算機網絡接入,網絡的接入服務器有固定IP,經端口映射至數(shù)據(jù)中心服務器,參見下圖:

2.SCADA系統(tǒng)機構
多層結構
對各系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能進行層次劃分,然后按層實現(xiàn)各項功能;系統(tǒng)具體分層體系結構為:用戶服務層,數(shù)據(jù)管理層,數(shù)據(jù)采集層;
用戶服務層,向用戶提供可視界面,用戶通過瀏覽器向數(shù)據(jù)管理層發(fā)出服務請求,獲得信息服務。
數(shù)據(jù)管理層,接受用戶服務層的請求,向用戶服務層返回結果;向數(shù)據(jù)采集層發(fā)出請求,接受返回結果,并進行加工、處理和維護。
數(shù)據(jù)采集層,與各裝置的控制系統(tǒng)互聯(lián),進行數(shù)據(jù)采集;向數(shù)據(jù)管理層發(fā)送數(shù)據(jù)。
基于此多層體系結構,開發(fā)出一種符合需求的生產過程實時信息集成系統(tǒng)---這是基于B/S/C(Browse/Sever/Collection)模型的Web發(fā)布
用體系結構。很好解決了與企業(yè)Intranet的有效集成。
分布控制
系統(tǒng)對各具體設備的控制實行分布式控制系統(tǒng),具體的數(shù)據(jù)采集和控制實現(xiàn)由分布在各設備的遠程控制單元RTU完成;遠程控制單元RTU完成設備工藝要求的邏輯控制,和系統(tǒng)需求的數(shù)據(jù)采集,并接收控制中心的控制命令和向數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳送其采集到的實時數(shù)據(jù)。
集中調度
系統(tǒng)將將建立監(jiān)控調度中心,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的集中監(jiān)控調度;監(jiān)控調度中心包括對天然氣中心自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)的警告進行記錄和報警;整個控制系統(tǒng)對運行數(shù)據(jù)進行采集和存儲;實現(xiàn)其他對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的訪問和對其他系統(tǒng)控制請求進行處理。
統(tǒng)一管理
統(tǒng)一管理是對整個系統(tǒng)的管理軟件以及管理模式實行集中統(tǒng)一的管理協(xié)調,以利于整個系統(tǒng)協(xié)調高效的運行,和對系統(tǒng)集中監(jiān)控調度進行有力的支持;
3 . CDMA網絡通訊上的優(yōu)勢
傳統(tǒng)通訊方式一般采用串口通訊方式,通訊方式一般采用RS232、RS485、租用專線、電話網、無線電臺、衛(wèi)星等,該方式一般采用輪詢方式或者主發(fā)協(xié)議,利用串口方式利用串口資源進行通訊,這樣系統(tǒng)工作效率非常低下,同時由于串口的速率很低,所以串口的瓶頸在于大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)采集與傳輸。
而CDMA網絡通訊系統(tǒng)是利用以太網及Internet方式進行通訊,而以太網方式為點對點或多點。TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù)據(jù)包(datagram),TCP協(xié)議負責把數(shù)據(jù)分成若干個數(shù)據(jù)包,并給每個數(shù)據(jù)包加上包頭(就像給一封信加上信封),包頭上有相應的編號,以保證在數(shù)據(jù)接收端能將數(shù)據(jù)還原為原來的格式,IP協(xié)議在每個包頭上再加上接收端主機地址,這樣數(shù)據(jù)找到自己要去的地方(就像信封上要寫明地址一樣),如果傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真等情況,TCP協(xié)議會自動要求數(shù)據(jù)重新傳輸,并重新組包??傊?,IP協(xié)議保證數(shù)據(jù)的傳輸,TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量。此種可以大大提高通訊方式的效率,這樣在系統(tǒng)子站多的情況之下,系統(tǒng)通訊效率成十倍數(shù)的提高。
三. 多行業(yè)推廣應用
此控制系統(tǒng)適合于在有很大的應用范圍,幾乎所有低中高速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務都可以應用,如城市配電網絡自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業(yè)POS機、INTERNET接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等 ,此外還可以傳輸動態(tài)視頻圖像。
四.總結
CDMA通訊方式的出現(xiàn)可以說是SCADA監(jiān)控系統(tǒng)通訊方式上的一種創(chuàng)新與革命,其克服了傳統(tǒng)無線電臺速度低、受地形限制、受天氣影響嚴重等缺陷,隨著用戶了解的不斷深入,該系統(tǒng)值得在應用上大范圍推廣。