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----  基于CDMA 1X的远程监控系统设计  (http://sun4.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=59&id=2343)

--  作者:wangxinxin
--  发布时间:2010-12-9 11:06:08
--  基于CDMA 1X的远程监控系统设计
1 引言 |  国内领先的通信技术论坛!p8I*o;u1r*c2f o
www.mscbsc.com&R1C5Z3M;|.z3z-g0v5t*B
  在现有的工业监控系统中,常用的信息传输方式有:数字微波、数传电台、有线光纤、有线电缆等,数字微波和数传电台将受到传输距离及频率许可的限制,而有线光纤和有线电缆的网络成本较高,不适合监控点非常分散及传输距离较远的情况下使用。
8P(v&\\5c!y.o9J%W(K1Rmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
1D9| w(n%Cwww.mscbsc.com  针对监控对象分散、各监控节点间缺乏有机联系、监控信息量相对较少,实时性要求较低等特点,CDMA 1X提供了一种很好的信息传输方式。
:]9?%R.l8_3A%L"d移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单
:N0p1L5s9c7y9H6I6s  CDMA 1X愿意是指CDMA 2000的第一阶段(速率高于IS-95,低于2MB/s),可支持308kb/s的数据传输,网络部分引入分组交换,可支持移动IP业务,是在现有CDMA IS-95系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为CDMA用户提供分组形式的数据业务。
5C6g2p(e6s8C.@ |  国内领先的通信技术论坛
:g5n f8F$a"o,_MSCBSC 移动通信论坛  由于CDMA 1X采用了反向相干解调,快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术,其容量比IS-95大为提高,从理论分析结果来看,如果用于传送语音业务,CDMA 1X系统的总容量是IS-95系统的2倍,如果用于传送数据业务,CDMA 1X系统的总容量是IS-95系统的3.2倍,CDMA 1X理论带宽可达300kb/s,目前的实际应用带宽大约在100kb/s左右(双向对称传输),在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于Internet连接、数据传输等应用。www.mscbsc.com"X%Y2d ^4Q5p V0_

3^:r4~*r$K\'z#}3F#Q3|)Hwww.mscbsc.com  2 基于CDMA 1X的无线通信移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单%x9O8`,l,\\)D,C!]+G
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  2.1 组网方案移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单+R(u1Q4J9g4C\'P
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  无线数据传输系统一般由数据业务中心、通信网络和数据终端组成,综合考虑业务数据量、安全性、可靠性、网络状况与成本等因素,采用下述组网方式:通信服务器以公网固定IP或固定的域名接入Internet,CDMA数据终端单元(DTU)上电后,主动与通信服务器建立连接,如果通信服务器没有固定IP,可以通过安装花生壳软件获得固定的域名,此方案具有成本低、通信质量稳定、安全性适中、运行可靠等特点。移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单-D\'Q(P,R3L$~7f8^)} A

/S3?%c,s;h(n.Z8s8{-S3^ e%ywww.mscbsc.com  2.2 无线数据传输原理
i9F e1X1e9g\'n移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单)f(i1V.k4x0@
  根据上述组网方案,数据的上行传输原理如下:
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"Y&\\,H/t\'o*n2D-}5b%X3Swww.mscbsc.com  (1)下位机通过RS232串口将数据传给DTU;
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+X8N"u,n7~1G#[#X)_#NMSCBSC 移动通信论坛  (2)DTU将数据打成TCP/IP包,发送到无线网络;移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单7y!^-d3g:T
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  (3)TCP/IP数据包经系统分组数据服务节点,传输至Internet上并且去寻找在Internet上的一个指定的数据服务中心(通信服务器);
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2V8l9O V:K8U!cwww.mscbsc.com  (4)通信服务器将数据传给上位机并存储到历史数据库。
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  数据的下行传输与上述过程相反,不再赘述,系统通信结构图如图1所示。MSCBSC 移动通信论坛8O%v*d,C/z(m"G.g#V

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4}5r9K!m7p:p(M0K#v5F$xmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。  3 系统设计
j e4N D*\\1A9l yMSCBSC 移动通信论坛移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单3[4J7Z&g3X!g.b3z
  3.1 上位机设计
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  上位机包括实时监控系统和历史数据库两部分。
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8R#S&F)[)i/h-`www.mscbsc.com  实时监控系统选用Wonderware公司的InTouch系统,主要实现以下功能:系统管理功能;数据处理功能:包括数据查询功能、数据存储功能、数据定时上报功能;告警功能:包括实时响应功能、告警联动处理功能、告警设置功能、告警确认功能、告警存储功能,操作控制功能,历史数据库选用Wonderware公司的Industrial SQL Server,主要实现以下功能:数据统计、报表功能、历史数据查询功能、历史数据曲线图、打印功能。
4@\'G1P(W7E!r!v,Qmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
#W;}:Q-h-~ d ?/qwww.mscbsc.com  3.2 下位机设计
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  下位机选用ABB AC31系列PLC,包括CPU模块和I/O模块,CPU接收一个或多个指定监控中心对设备的操作控制命令,通过I/O模块对有关设备执行相应的操作控制动作,并向监控中心返回操作结果,下位机主要实现以下功能:
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  数据采集功能,数据查询功能,定时上报功能,操作控制功能。
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  3.3 CDMA数据传输中断
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  CDMA数据传输中断选用深圳宏电技术开发有限公司的CDMA H7710 DTU该终端具有如下特点:*{(p.J;e8Y/E4I:w*|
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  (1)H7710 DTU直接提供RS232/422/485接口,为用户的数据设备提供透明、全双工、对等的数据传输通道。
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;a)k:y(N\'V#ZMSCBSC 移动通信论坛  (2)普通GPRS/CDMA Modem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网,利用PC机的资源进行数据收发和协议转换,H7710 DTU内置自动网络连接和协议处理模块,无需后台计算机支持。mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。+\\3X/e:R:K0h,E
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  (3)H7710 DTU可以实现点-点、点-多点、中心-多点的对等数据传输,传输时延一般小于1s。 |  国内领先的通信技术论坛,f1e(w3A"U7S:u8U4I
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  (4)H7710 DTU一开始就能自动附着到GPRS或CDMA网络上,并与您的数据中心建立通信链路,随时收发用户数据设备的数据。mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。8~9c)a$D6y%s8M9U
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  (5)H7000移动数据通信可以不依赖于运营商交换中心的数据接口设备,通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络。
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  CDMA H7710 DTU在使用前必须设定出事参数:CDMA 1X网络登陆用户名和密码,通信接口参数、通信服务器的固定IP地址和端口或者通信服务器的域名、DTU的在线工作方式等等。MSCBSC 移动通信论坛-Q/t(S9W,u8G!M.X!C&g
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  3.4 通信服务器的设计与实现mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。*~:@!r1M%n0i
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  通讯服务器是整个系统的枢纽,主要实现不同协议之间的数据传输,通信服务器的设计基于OPC标准,OPC可理解为过程控制的对象连接和嵌入(OLC for Process Control)是在微软操作系统下开发的用于应用程序接口的一种技术,基于Client/Server模式,为了实现整个系统的通讯,在通讯服务器上需要装3个软件;Wonderware公司的OPClink,IOServer公司的IOServer,CDMA Server。通讯服务器的工作过程及各软件之间的管理如图2所示。 |  国内领先的通信技术论坛8B-}&_;W H$?
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  下面分别讲述通讯服务器上的3个通讯软件的功能及应用。)o&_ d;r T#t"q6[2W
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  3.4.1 OPClinkwww.mscbsc.com-i*m A5x$L3{-T5?

)`9f C7d r8d&~5z,Nmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。  OPClink是工作在Windows平台下的应用软件,主要作用是通过协议转换来实现OPC服务器和InTouch吴志剑的数据传输。OPCLink可以与现地或者远程的OPC服务器端软件(如IOServer,RSLinx)进行连接,他将InTouch的命令转换成OPC协议然后发送到OPC服务器端软件,并从OPC服务器端软件读取数据,返回到InTouch。同样,OPCLink也可以连接到现地或者远程的InTouch。MSCBSC 移动通信论坛$X4G6h(I\'z
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  3.4.2 IOServer
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  IOServer的作用是实现不同协议间的数据传输,IOServer支持以下14种协议:Modbus协议,AB协议、ASCII协议、Courier协议、DNP协议、GE协议、HR6000协议、IEC103协议、KingFisher协议、LoopBack协议、Melsec协议、Omron协议、TI505协议、UCA2协议。在本系统中,ABB PLC采用的是Modbus协议、因此,IOServer从CDMA Server上读取ABB PLC的数据,并转换成TCP/IP协议,传送给OPCLink。 |  国内领先的通信技术论坛(w*g6n&d-~0I!P!A
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