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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
模塊電源

SCADA中的無線通信技術(shù)介紹

發(fā)布日期:2022-04-17 點擊率:127

        計算機自動化SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)技術(shù)又稱為計算機四遙(遙測、遙控、遙信、遙調(diào))技術(shù),在給排水行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。就城市自來水公司而言,其企業(yè)特點是:分布式、集散型、網(wǎng)絡(luò)化、全開放。為了安全、穩(wěn)定、可靠地管理好遍布全城的供水管網(wǎng),一定要有一個滿足其企業(yè)特點的、現(xiàn)代化的、先進的企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)(SAS)。
    企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)(SAS)的基礎(chǔ)是企業(yè)生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)。而一個可靠完善的SCADA系統(tǒng)的建立,依托于高精度/智能化的一次儀表獲取信息,依托準(zhǔn)確無誤的通訊手段傳輸數(shù)據(jù)和高效快捷的計算機處理能力。
  城市自來水SCADA系統(tǒng)可劃分為5個組成部分:水司控制中心、水廠分控中心、管網(wǎng)加壓站和水源井監(jiān)控站。如圖1:

 

圖1 自來水SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

  
    SCADA系統(tǒng)一般采用無線傳輸方式完成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸,使用的設(shè)備為無線電臺。無線傳輸一般采用主從應(yīng)答方式,主站利用無線網(wǎng)絡(luò)下達命令,從站接收到命令后,執(zhí)行相應(yīng)操作,產(chǎn)生回應(yīng)。回應(yīng)可以為數(shù)據(jù),也可以為系統(tǒng)信息。一般地,城市自來水公司生產(chǎn)過程自動化監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)包括:水司控制中心、多個水廠分控中心、多個水廠監(jiān)控分站、多個水源井監(jiān)控站、多個管網(wǎng)加壓站和多個管網(wǎng)測壓站。除一個水廠內(nèi)各監(jiān)控分站比較集中外,其他監(jiān)控站點有可能散布在城市的其他區(qū)域。因而通訊系統(tǒng)要考慮城市地形、地貌的影響。正是由于自來水SCADA系統(tǒng)既有集中又有分散的特點,我們在實際應(yīng)用中采用劃分區(qū)域,有線無線結(jié)合的通信策略。具體是:以一個水廠為一個通信區(qū)域,水廠分控中心為通信控制中心;水司控制中心與水廠分控中心采用聯(lián)網(wǎng)通信方式(微波、衛(wèi)星、光纜、電話線、無線電等),水廠內(nèi)部各監(jiān)控站點與水廠分控中心采用無線通信方式(電臺),水廠管轄下的取水、供水管網(wǎng)監(jiān)控站點與水廠分控中心采用無線通信方式(電臺)。系統(tǒng)通訊方式示意圖見圖2。

 

圖2 系統(tǒng)通訊方式示意圖

  
    無線數(shù)傳電臺是SCADA系統(tǒng)通訊的重要元素。對于具有分布式、集散型、網(wǎng)絡(luò)化、全開放特點的企業(yè),其SAS/SCADA系統(tǒng)的建立,承上啟下的無線數(shù)傳電臺異常重要。在現(xiàn)代水廠自動化方案中,無線數(shù)據(jù)采集/傳輸是由專業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸電臺來完成的。基本上采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示:以MDS2710A為例

 

圖3 水廠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

  
  中心站的上位機運行組態(tài)軟件,通過主電臺與遠端電臺以輪詢方式通信,遠端電臺下可以連接PLC、RTU或數(shù)據(jù)采集設(shè)備等,電臺工作于專用數(shù)傳頻段(223-235MHz),數(shù)據(jù)接口均為RS-232,傳輸速率由300-38400bps可選。上圖這種點對多點典型網(wǎng)絡(luò)的中心站覆蓋半徑依地理狀況等因素不同可以達到30-50公里。(要提到的是,MDS電臺還提供用于中短距離傳輸環(huán)境下使用的OEM電臺,其使用環(huán)境、模式、指標(biāo)等和MDS2710A基本相同,但價格上比較經(jīng)濟。)

 


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