基于實現(xiàn)水廠泥位計信號無線傳輸?shù)姆桨?/h1>
2015-10-21 18:07:04羅金
基層建設(shè) 2015年8期
羅金
摘要：水廠利用數(shù)傳電臺的無線傳輸功能控制泥位計，具有投資少、開通快、維護(hù)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好等優(yōu)點。
關(guān)鍵詞：泥位計；無線傳輸
一、方案概述
1、泥位計簡介
西門子妙聲力的InterRanger DPS 300超聲波泥水界面計（以下簡稱“泥位計”）是一個基于微處理器的污泥層厚度檢測系統(tǒng)，可以檢測兩個初級澄清池中的泥位。用1或2個非接觸的Echomax XCT—12型超聲波傳感器和先進(jìn)的回波處理技術(shù)連續(xù)監(jiān)視污泥層的厚度，可以顯著提高生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)出量，降低污泥處理的費(fèi)用。泥位計輸出為4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號。
某水廠現(xiàn)有的多臺排泥車由一套中型PLC在控制室實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，電源及控制系統(tǒng)信號通過十六芯滑觸線供給和采集，恒速運(yùn)行。經(jīng)過對水廠的了解，如果能將泥位計安裝在排泥車上，則可以更好的引導(dǎo)排泥車工作，從而提高排泥效率。
2、采用有線傳輸?shù)娜秉c
由于目前水廠排泥車和控制室之間都是采用滑觸線進(jìn)行有線通訊，因此也曾考慮在泥位計和控制室之間也采用有線傳輸。但是水廠的滑觸線已經(jīng)不夠用來連接兩端設(shè)備，而且六臺排泥車就需要六臺泥位計，由于滑觸線線芯多，與集電器的接觸面積小，而桁車軌距較大，行走過程中可能有一定的左右擺動，會加劇集電器碳刷的磨損和變形，從而易引起碳刷與導(dǎo)線的接觸不良。
3、采用無線傳輸?shù)膬?yōu)點
采用無線傳輸，除不會出現(xiàn)滑觸線遇到的問題外，還具有如下優(yōu)點：
※ 投資少。選用有線通訊方式，需要自己購買并架設(shè)電纜，挖掘電纜溝，需要大量的人力和物力；租用電信專線，每月需要分付運(yùn)行費(fèi)。而用無線方式傳輸，只需要在終端購置幾個模塊或連接電臺架設(shè)天線申請頻率段后即可。
※ 開通快。當(dāng)遠(yuǎn)程站點與主站相互連接距離達(dá)到數(shù)公里或以上時，運(yùn)用有線方式，工程周期可能需要數(shù)個星期。而采用無線傳輸方式，只需要幾天即可。
※ 維護(hù)簡單。有線通訊線路的維護(hù)需要沿線路檢查，出現(xiàn)故障，一般很難及時找出故障點。而采用無線傳輸，只需要對相應(yīng)的模塊進(jìn)行檢查或者維護(hù)電臺，能迅速找到原因，即時恢復(fù)正常運(yùn)行。
※ 擴(kuò)展性好。在用戶組建好一個通訊網(wǎng)絡(luò)之后，常常因為系統(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。若采用有線的方式，需要重新布線，施工比較麻煩，而且有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線方式，只需在新增設(shè)備上配置模塊或與電臺相連接就可以實行系統(tǒng)的擴(kuò)充。
二、方案選擇
利用無線通訊方式傳輸信號，目前有兩種主流方法：一種是借用GSM、CDMA等公用信息網(wǎng)傳輸，另一種是建立專用無線傳輸系統(tǒng)，利用無線電臺傳輸。其中無線電臺中，又有模擬數(shù)傳電臺和數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺之分。
方案一：采用GSM公用信息網(wǎng)傳輸。利用移動和聯(lián)通的GSM公網(wǎng)平臺，購買GPRS模塊，二次開發(fā)，去當(dāng)?shù)匾苿踊蚵?lián)通辦理相應(yīng)手續(xù)使用。
1、GSM通信概述
GSM移動電話通信是我國移動電話通信服務(wù)的主要通信網(wǎng)絡(luò)，移動網(wǎng)絡(luò)除了在商務(wù)應(yīng)用外，工業(yè)應(yīng)用也越來越受到重視。GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義的點-點短消息服務(wù)使得短消息能在移動臺和短消息服務(wù)中心之間傳遞。這些服務(wù)中心是通過稱為SMS- GMSC的特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。
2、GSM 無線通訊模塊的通訊流程是：
第一階段：分布的終端將收集處理的監(jiān)控信息通過GSM/GPRS無線通訊模塊以短消息形式發(fā)往GSM運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)信息中心
第二階段：SM運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)信息中心檢查該信息的目的地，將信息轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。（如目的地未開啟，服務(wù)中心將暫時保存該信息，直到目的地設(shè)備開啟）
第三階段：目的地?zé)o線通訊模塊接收到發(fā)來的信息，交監(jiān)控信息系統(tǒng)的工作站或者服務(wù)器進(jìn)行處理。
具體做法是用戶在配置無線數(shù)據(jù)MODEM和GPRS模塊后，安裝在每臺泥位計上，然后向當(dāng)?shù)匾苿踊蚵?lián)通申請租用公網(wǎng)平臺，獲得一個靜態(tài)IP地址，通過GSM網(wǎng)絡(luò)以SMS（短信息業(yè)務(wù)）無線傳遞數(shù)據(jù)，同時用戶可以通過在線聯(lián)網(wǎng)實時查看數(shù)據(jù)的傳遞情況。
方案二：采用數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺進(jìn)行通訊。
1、數(shù)傳電臺的發(fā)展
建專網(wǎng)簡單地選擇就是用數(shù)傳電臺。數(shù)傳電臺的使用從最早的按鍵電碼、電報到模擬電臺加無線MODEM，發(fā)展到目前數(shù)字電臺和DSP、軟件無線電，傳輸信號從代碼、低速數(shù)據(jù)（300～1200bps）到高速數(shù)據(jù)（N*64K～N*E1），可以傳輸包括遙控遙測數(shù)據(jù)、數(shù)字化語音、動態(tài)圖像等業(yè)務(wù)。目前使用的數(shù)據(jù)傳輸電臺，主要有模擬電臺加MODEM、數(shù)字電臺、網(wǎng)絡(luò)圖像電臺等。
2、數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺的特點
數(shù)字式數(shù)傳電臺采用DSP芯片，有信道編碼，前向糾錯功能。它采用了數(shù)字調(diào)制解調(diào)CPFSK、相干解調(diào)、Viterbi譯碼、均衡軟判決等技術(shù)，軟件處理增益達(dá)7dB。具有如接收場強(qiáng)指示、誤碼統(tǒng)計、告警指示、本地和遠(yuǎn)程診斷網(wǎng)管遠(yuǎn)程維護(hù)功能，傳輸速率達(dá)19.2Kbps，收發(fā)轉(zhuǎn)換小于7mS，與各種PLC、RTU、儀表等直接連接，支持MODBUS、Profibus等協(xié)議，可以實現(xiàn)一對多（輪詢方式）和多對一（上報式）傳輸。
方案三：利用模擬數(shù)傳電臺進(jìn)行通訊。
1、模擬數(shù)傳電臺概述
目前國內(nèi)遙測遙控電臺很多采用所謂的“專業(yè)數(shù)傳電臺”，是由工作于230MHz頻段的模擬調(diào)頻對講收發(fā)信機(jī)（即車載式對講機(jī)）加MODEM改制而成的。其實，這種方式在國外早已淘汰棄用。220～240MHz頻段是我國無線電管理部門規(guī)劃分配的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)允許使用的頻段之一，工作于該頻段的模擬車載臺有包括美國摩托羅拉、新西蘭大吉、日本日精、日本日立及國內(nèi)（深圳、北京）等公司的產(chǎn)品。
2、模擬數(shù)傳電臺相對于數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺，有以下優(yōu)缺點：
※優(yōu)點：價格便宜，一般在1000～3000元之間。
※缺點：
不可靠——車載式對講機(jī)設(shè)計上要求不能連續(xù)發(fā)射，否則燒功放；
作為數(shù)傳臺用時需要配國產(chǎn)調(diào)制解調(diào)器，其器件及工藝較差；
業(yè)余無線電使用技術(shù)，對環(huán)境及電源范圍要求較高。
指標(biāo)低——傳輸速率一般為1200/2400bps，需用綜合測試儀反復(fù)調(diào)試才能達(dá)到較好的10-6誤碼靈敏度；
誤碼高——單鎖相環(huán)及PTT時延造成收發(fā)轉(zhuǎn)換時間50ms以上，發(fā)射端容易丟掉字頭數(shù)據(jù)；
調(diào)頻靜噪尾噪聲（FM SQL tail）造成在接收端出現(xiàn)多余的字符；
無糾錯編碼，受干擾后，數(shù)據(jù)傳輸容易失敗。
無網(wǎng)管——如果數(shù)據(jù)傳不回來或控制不能下達(dá)，無法判斷是停電、電源壞、信號差、天饋線不匹配、溫度高還是RTU無數(shù)據(jù)。
比較以上三種方案，方案一要租用公網(wǎng)平臺，要交包括IP地址租用費(fèi)（靜態(tài)IP）和數(shù)據(jù)流量計費(fèi)。公眾網(wǎng)面向公眾業(yè)務(wù)，信道共用，論次收費(fèi)，目前發(fā)短信息0.1元/次，在用戶量較大時，容易造成信息阻塞和丟失，不能保證實時收發(fā)信息，有機(jī)構(gòu)部門統(tǒng)計過收發(fā)短信息的平均時間是11秒，時間長的達(dá)30多分鐘（見2000年 《移動通信》雜志），所以在系統(tǒng)要求覆蓋范圍廣或終端傳輸數(shù)據(jù)量不大的情況下，用公網(wǎng)方式好。方案二和方案三申請專網(wǎng)頻率每年要交適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用，建專網(wǎng)要向當(dāng)?shù)責(zé)o委會申請一個專用頻率（一般為230MHz頻段），如果不想申請，也可以用2.4GHz頻段擴(kuò)頻電臺。方案三雖便宜，但可靠性太差，方案二在數(shù)據(jù)量大、實時性要求高、覆蓋范圍低的情況下比較合算。根據(jù)水廠的實際情況，泥位計和中控室距離不過幾百米，并且對數(shù)據(jù)的實時性、可靠性等有要求，因此建議采用建立專網(wǎng)，利用數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺傳輸。
三、方案闡述
根據(jù)水廠的具體情況，列出了如下圖的配置：
注：以上圖中M代表泥位計
在以上的簡略配置圖中，分別就接收端和發(fā)射端給出了兩種選擇。
第一種配置中，中控室接收端，客戶可直接采用三菱的PLC接收電臺傳過來的信號；泥位計發(fā)射端，采用了研華數(shù)據(jù)I/O轉(zhuǎn)換模塊，此模塊可以接收4～20mA模擬信號，但是輸出方式為RS-485，而數(shù)傳電臺僅能以RS-232方式輸入，因此需要加裝轉(zhuǎn)換器，將485輸出轉(zhuǎn)為232輸出。此種配置，理論上很可行，而且可靠性較好。但是這樣配置必須重新考慮泥位計、IO模塊和電臺之間的通信協(xié)議，并且相互之間的軟件很難兼容。
第二種配置中，整體考慮采用RTU（遠(yuǎn)程終端模塊）+電臺的方法。在泥位計端用RTU+電臺把信號傳給中控室，在中控室用RTU+電臺把信號接收到以后，再轉(zhuǎn)為模擬信號送給三菱的PLC，這樣就不存在軟件的兼容問題，而且此種配置安裝調(diào)試簡單，所有的指令已經(jīng)集成在RTU中，無需另行編程。
建議用戶采取第二種方法進(jìn)行配置，發(fā)射端每臺泥位計安裝RTU+電臺，接收端只需一套RTU+電臺即可接收所有信號。
推薦配置：
配置1：
中控室接收端：EL7052型MDS數(shù)傳電臺、PK-25型MDS電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、CA200A-2型吸盤天線
泥位計發(fā)射端：
EL7052型MDS數(shù)傳電臺、PK-25型MDS電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、CA200A-2型吸盤天線、LP-2B Plus型避雷器（用于電臺）、V20-C/2型德國OBO電源避雷器、JD-50型避雷器接地銅纜、ADAM4520型研華轉(zhuǎn)換器、ADAM4017型研華I/O模塊
配置2：
中控室接收端：HY120型工業(yè)控制RTU、HY230V型無線數(shù)傳電臺、電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、玻璃鋼全向天線
泥位計發(fā)射端：HY115型工業(yè)控制RTU、HY230V型無線數(shù)傳電臺、電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、吸盤天線、日本鉆石避雷器
四、方案總結(jié)
用無線電臺組建專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，具有投資少、開通快、維護(hù)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好等優(yōu)點。模擬數(shù)傳電臺安裝方便，原理簡單，但由于其致命的弱點，現(xiàn)已逐漸被數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺代替。數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺以其性能優(yōu)異、傳輸可靠和堅固耐用，已逐步占據(jù)工業(yè)無線通訊的主流方式。公眾網(wǎng)的GSM系統(tǒng)雖然也有覆蓋范圍廣、小區(qū)制多基站、數(shù)據(jù)速率高、信息有效可靠等優(yōu)點，但就該水廠當(dāng)前的實際情況來看，運(yùn)用此系統(tǒng)則不是很合理。
泥位計通過無線數(shù)傳電臺進(jìn)行傳輸，最大的優(yōu)點是擴(kuò)展性好。水廠建好這個通訊網(wǎng)絡(luò)之后，以后可能會因為系統(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。若仍采用滑觸線這種有線方式，則需要重新布線，施工比較麻煩，而且有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線方式，只需在新增設(shè)備上配置模塊或與電臺相連接就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充，其方便、快捷的優(yōu)點，十分適合水廠進(jìn)行后期改造。
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摘要：水廠利用數(shù)傳電臺的無線傳輸功能控制泥位計，具有投資少、開通快、維護(hù)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好等優(yōu)點。
關(guān)鍵詞：泥位計；無線傳輸
一、方案概述
1、泥位計簡介
西門子妙聲力的InterRanger DPS 300超聲波泥水界面計（以下簡稱“泥位計”）是一個基于微處理器的污泥層厚度檢測系統(tǒng)，可以檢測兩個初級澄清池中的泥位。用1或2個非接觸的Echomax XCT—12型超聲波傳感器和先進(jìn)的回波處理技術(shù)連續(xù)監(jiān)視污泥層的厚度，可以顯著提高生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)出量，降低污泥處理的費(fèi)用。泥位計輸出為4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬信號。
某水廠現(xiàn)有的多臺排泥車由一套中型PLC在控制室實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，電源及控制系統(tǒng)信號通過十六芯滑觸線供給和采集，恒速運(yùn)行。經(jīng)過對水廠的了解，如果能將泥位計安裝在排泥車上，則可以更好的引導(dǎo)排泥車工作，從而提高排泥效率。
2、采用有線傳輸?shù)娜秉c
由于目前水廠排泥車和控制室之間都是采用滑觸線進(jìn)行有線通訊，因此也曾考慮在泥位計和控制室之間也采用有線傳輸。但是水廠的滑觸線已經(jīng)不夠用來連接兩端設(shè)備，而且六臺排泥車就需要六臺泥位計，由于滑觸線線芯多，與集電器的接觸面積小，而桁車軌距較大，行走過程中可能有一定的左右擺動，會加劇集電器碳刷的磨損和變形，從而易引起碳刷與導(dǎo)線的接觸不良。
3、采用無線傳輸?shù)膬?yōu)點
采用無線傳輸，除不會出現(xiàn)滑觸線遇到的問題外，還具有如下優(yōu)點：
※ 投資少。選用有線通訊方式，需要自己購買并架設(shè)電纜，挖掘電纜溝，需要大量的人力和物力；租用電信專線，每月需要分付運(yùn)行費(fèi)。而用無線方式傳輸，只需要在終端購置幾個模塊或連接電臺架設(shè)天線申請頻率段后即可。
※ 開通快。當(dāng)遠(yuǎn)程站點與主站相互連接距離達(dá)到數(shù)公里或以上時，運(yùn)用有線方式，工程周期可能需要數(shù)個星期。而采用無線傳輸方式，只需要幾天即可。
※ 維護(hù)簡單。有線通訊線路的維護(hù)需要沿線路檢查，出現(xiàn)故障，一般很難及時找出故障點。而采用無線傳輸，只需要對相應(yīng)的模塊進(jìn)行檢查或者維護(hù)電臺，能迅速找到原因，即時恢復(fù)正常運(yùn)行。
※ 擴(kuò)展性好。在用戶組建好一個通訊網(wǎng)絡(luò)之后，常常因為系統(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。若采用有線的方式，需要重新布線，施工比較麻煩，而且有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線方式，只需在新增設(shè)備上配置模塊或與電臺相連接就可以實行系統(tǒng)的擴(kuò)充。
二、方案選擇
利用無線通訊方式傳輸信號，目前有兩種主流方法：一種是借用GSM、CDMA等公用信息網(wǎng)傳輸，另一種是建立專用無線傳輸系統(tǒng)，利用無線電臺傳輸。其中無線電臺中，又有模擬數(shù)傳電臺和數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺之分。
方案一：采用GSM公用信息網(wǎng)傳輸。利用移動和聯(lián)通的GSM公網(wǎng)平臺，購買GPRS模塊，二次開發(fā)，去當(dāng)?shù)匾苿踊蚵?lián)通辦理相應(yīng)手續(xù)使用。
1、GSM通信概述
GSM移動電話通信是我國移動電話通信服務(wù)的主要通信網(wǎng)絡(luò)，移動網(wǎng)絡(luò)除了在商務(wù)應(yīng)用外，工業(yè)應(yīng)用也越來越受到重視。GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義的點-點短消息服務(wù)使得短消息能在移動臺和短消息服務(wù)中心之間傳遞。這些服務(wù)中心是通過稱為SMS- GMSC的特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。
2、GSM 無線通訊模塊的通訊流程是：
第一階段：分布的終端將收集處理的監(jiān)控信息通過GSM/GPRS無線通訊模塊以短消息形式發(fā)往GSM運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)信息中心
第二階段：SM運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)信息中心檢查該信息的目的地，將信息轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。（如目的地未開啟，服務(wù)中心將暫時保存該信息，直到目的地設(shè)備開啟）
第三階段：目的地?zé)o線通訊模塊接收到發(fā)來的信息，交監(jiān)控信息系統(tǒng)的工作站或者服務(wù)器進(jìn)行處理。
具體做法是用戶在配置無線數(shù)據(jù)MODEM和GPRS模塊后，安裝在每臺泥位計上，然后向當(dāng)?shù)匾苿踊蚵?lián)通申請租用公網(wǎng)平臺，獲得一個靜態(tài)IP地址，通過GSM網(wǎng)絡(luò)以SMS（短信息業(yè)務(wù)）無線傳遞數(shù)據(jù)，同時用戶可以通過在線聯(lián)網(wǎng)實時查看數(shù)據(jù)的傳遞情況。
方案二：采用數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺進(jìn)行通訊。
1、數(shù)傳電臺的發(fā)展
建專網(wǎng)簡單地選擇就是用數(shù)傳電臺。數(shù)傳電臺的使用從最早的按鍵電碼、電報到模擬電臺加無線MODEM，發(fā)展到目前數(shù)字電臺和DSP、軟件無線電，傳輸信號從代碼、低速數(shù)據(jù)（300～1200bps）到高速數(shù)據(jù)（N*64K～N*E1），可以傳輸包括遙控遙測數(shù)據(jù)、數(shù)字化語音、動態(tài)圖像等業(yè)務(wù)。目前使用的數(shù)據(jù)傳輸電臺，主要有模擬電臺加MODEM、數(shù)字電臺、網(wǎng)絡(luò)圖像電臺等。
2、數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺的特點
數(shù)字式數(shù)傳電臺采用DSP芯片，有信道編碼，前向糾錯功能。它采用了數(shù)字調(diào)制解調(diào)CPFSK、相干解調(diào)、Viterbi譯碼、均衡軟判決等技術(shù)，軟件處理增益達(dá)7dB。具有如接收場強(qiáng)指示、誤碼統(tǒng)計、告警指示、本地和遠(yuǎn)程診斷網(wǎng)管遠(yuǎn)程維護(hù)功能，傳輸速率達(dá)19.2Kbps，收發(fā)轉(zhuǎn)換小于7mS，與各種PLC、RTU、儀表等直接連接，支持MODBUS、Profibus等協(xié)議，可以實現(xiàn)一對多（輪詢方式）和多對一（上報式）傳輸。
方案三：利用模擬數(shù)傳電臺進(jìn)行通訊。
1、模擬數(shù)傳電臺概述
目前國內(nèi)遙測遙控電臺很多采用所謂的“專業(yè)數(shù)傳電臺”，是由工作于230MHz頻段的模擬調(diào)頻對講收發(fā)信機(jī)（即車載式對講機(jī)）加MODEM改制而成的。其實，這種方式在國外早已淘汰棄用。220～240MHz頻段是我國無線電管理部門規(guī)劃分配的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)允許使用的頻段之一，工作于該頻段的模擬車載臺有包括美國摩托羅拉、新西蘭大吉、日本日精、日本日立及國內(nèi)（深圳、北京）等公司的產(chǎn)品。
2、模擬數(shù)傳電臺相對于數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺，有以下優(yōu)缺點：
※優(yōu)點：價格便宜，一般在1000～3000元之間。
※缺點：
不可靠——車載式對講機(jī)設(shè)計上要求不能連續(xù)發(fā)射，否則燒功放；
作為數(shù)傳臺用時需要配國產(chǎn)調(diào)制解調(diào)器，其器件及工藝較差；
業(yè)余無線電使用技術(shù)，對環(huán)境及電源范圍要求較高。
指標(biāo)低——傳輸速率一般為1200/2400bps，需用綜合測試儀反復(fù)調(diào)試才能達(dá)到較好的10-6誤碼靈敏度；
誤碼高——單鎖相環(huán)及PTT時延造成收發(fā)轉(zhuǎn)換時間50ms以上，發(fā)射端容易丟掉字頭數(shù)據(jù)；
調(diào)頻靜噪尾噪聲（FM SQL tail）造成在接收端出現(xiàn)多余的字符；
無糾錯編碼，受干擾后，數(shù)據(jù)傳輸容易失敗。
無網(wǎng)管——如果數(shù)據(jù)傳不回來或控制不能下達(dá)，無法判斷是停電、電源壞、信號差、天饋線不匹配、溫度高還是RTU無數(shù)據(jù)。
比較以上三種方案，方案一要租用公網(wǎng)平臺，要交包括IP地址租用費(fèi)（靜態(tài)IP）和數(shù)據(jù)流量計費(fèi)。公眾網(wǎng)面向公眾業(yè)務(wù)，信道共用，論次收費(fèi)，目前發(fā)短信息0.1元/次，在用戶量較大時，容易造成信息阻塞和丟失，不能保證實時收發(fā)信息，有機(jī)構(gòu)部門統(tǒng)計過收發(fā)短信息的平均時間是11秒，時間長的達(dá)30多分鐘（見2000年 《移動通信》雜志），所以在系統(tǒng)要求覆蓋范圍廣或終端傳輸數(shù)據(jù)量不大的情況下，用公網(wǎng)方式好。方案二和方案三申請專網(wǎng)頻率每年要交適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用，建專網(wǎng)要向當(dāng)?shù)責(zé)o委會申請一個專用頻率（一般為230MHz頻段），如果不想申請，也可以用2.4GHz頻段擴(kuò)頻電臺。方案三雖便宜，但可靠性太差，方案二在數(shù)據(jù)量大、實時性要求高、覆蓋范圍低的情況下比較合算。根據(jù)水廠的實際情況，泥位計和中控室距離不過幾百米，并且對數(shù)據(jù)的實時性、可靠性等有要求，因此建議采用建立專網(wǎng)，利用數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺傳輸。
三、方案闡述
根據(jù)水廠的具體情況，列出了如下圖的配置：
注：以上圖中M代表泥位計
在以上的簡略配置圖中，分別就接收端和發(fā)射端給出了兩種選擇。
第一種配置中，中控室接收端，客戶可直接采用三菱的PLC接收電臺傳過來的信號；泥位計發(fā)射端，采用了研華數(shù)據(jù)I/O轉(zhuǎn)換模塊，此模塊可以接收4～20mA模擬信號，但是輸出方式為RS-485，而數(shù)傳電臺僅能以RS-232方式輸入，因此需要加裝轉(zhuǎn)換器，將485輸出轉(zhuǎn)為232輸出。此種配置，理論上很可行，而且可靠性較好。但是這樣配置必須重新考慮泥位計、IO模塊和電臺之間的通信協(xié)議，并且相互之間的軟件很難兼容。
第二種配置中，整體考慮采用RTU（遠(yuǎn)程終端模塊）+電臺的方法。在泥位計端用RTU+電臺把信號傳給中控室，在中控室用RTU+電臺把信號接收到以后，再轉(zhuǎn)為模擬信號送給三菱的PLC，這樣就不存在軟件的兼容問題，而且此種配置安裝調(diào)試簡單，所有的指令已經(jīng)集成在RTU中，無需另行編程。
建議用戶采取第二種方法進(jìn)行配置，發(fā)射端每臺泥位計安裝RTU+電臺，接收端只需一套RTU+電臺即可接收所有信號。
推薦配置：
配置1：
中控室接收端：EL7052型MDS數(shù)傳電臺、PK-25型MDS電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、CA200A-2型吸盤天線
泥位計發(fā)射端：
EL7052型MDS數(shù)傳電臺、PK-25型MDS電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、CA200A-2型吸盤天線、LP-2B Plus型避雷器（用于電臺）、V20-C/2型德國OBO電源避雷器、JD-50型避雷器接地銅纜、ADAM4520型研華轉(zhuǎn)換器、ADAM4017型研華I/O模塊
配置2：
中控室接收端：HY120型工業(yè)控制RTU、HY230V型無線數(shù)傳電臺、電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、玻璃鋼全向天線
泥位計發(fā)射端：HY115型工業(yè)控制RTU、HY230V型無線數(shù)傳電臺、電臺專用開關(guān)穩(wěn)壓電源、吸盤天線、日本鉆石避雷器
四、方案總結(jié)
用無線電臺組建專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，具有投資少、開通快、維護(hù)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展性好等優(yōu)點。模擬數(shù)傳電臺安裝方便，原理簡單，但由于其致命的弱點，現(xiàn)已逐漸被數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺代替。數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺以其性能優(yōu)異、傳輸可靠和堅固耐用，已逐步占據(jù)工業(yè)無線通訊的主流方式。公眾網(wǎng)的GSM系統(tǒng)雖然也有覆蓋范圍廣、小區(qū)制多基站、數(shù)據(jù)速率高、信息有效可靠等優(yōu)點，但就該水廠當(dāng)前的實際情況來看，運(yùn)用此系統(tǒng)則不是很合理。
泥位計通過無線數(shù)傳電臺進(jìn)行傳輸，最大的優(yōu)點是擴(kuò)展性好。水廠建好這個通訊網(wǎng)絡(luò)之后，以后可能會因為系統(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。若仍采用滑觸線這種有線方式，則需要重新布線，施工比較麻煩，而且有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線方式，只需在新增設(shè)備上配置模塊或與電臺相連接就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充，其方便、快捷的優(yōu)點，十分適合水廠進(jìn)行后期改造。
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