鐵水運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)無線通訊網(wǎng)設(shè)計(jì)
寶山鋼鐵集團(tuán)公司是我國特大型鋼鐵企業(yè),隨著寶鋼三期工程的建設(shè)實(shí)施,傳統(tǒng)的鐵水運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)已不能適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的需要。建立新的鐵水運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),以提高生產(chǎn)調(diào)度的安全性、生產(chǎn)效率、自動化程度和經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。
鐵水運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用了當(dāng)今先進(jìn)的DGPS定位技術(shù)、組合定位技術(shù)、地圖匹配技術(shù)、擴(kuò)頻通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)、電子大屏技術(shù)等,解決了在鋼鐵廠內(nèi)惡劣工業(yè)環(huán)境下,鐵路線上鐵水運(yùn)輸車輛的定位跟蹤問題,使調(diào)度管理人員在中心站的電子大屏上能實(shí)時(shí)觀測到鐵水運(yùn)輸車輛動態(tài)位置和狀態(tài)以及其他有關(guān)信息,便于及時(shí)、合理地進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)輸調(diào)度。
作為鐵水運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分——無線通信網(wǎng),主要完成中心站與車輛之間的信息傳輸,其性能的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。本文介紹的無線通信網(wǎng)已在寶鋼鐵水運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用,通信系統(tǒng)工作正常,穩(wěn)定可靠,效果良好。
1 無線通信網(wǎng)設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)要求
(1)在1.8km×2.3km的區(qū)域內(nèi),保證廠房內(nèi)外的車輛與中心站之間實(shí)時(shí)通信;
(2)監(jiān)測車輛85輛;
(3)每個(gè)車輛信息更新率最高可達(dá)到每秒更新一次;
(4)車輛設(shè)備采用蓄電池供電,為延長電池更換周期,需采用低功耗設(shè)備;
(5)具有良好的電磁兼容性,不能對現(xiàn)在正在使用的其他通信設(shè)備產(chǎn)生干擾;
(6)抗干擾能力強(qiáng),能夠保證在鋼鐵廠惡劣工業(yè)環(huán)境下的可靠通信,誤碼率小于10 -6。
(7)中心站與車輛之間為雙向通信方式。
2 設(shè)備選型和設(shè)計(jì)
2.1 擴(kuò)頻通信機(jī)選擇
在鐵水運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中根據(jù)使用方式的不同,使用了AirLink和WIT915兩種型號的擴(kuò)頻通信機(jī)來組成無線通信網(wǎng)。AirLink通信機(jī)用于中心站與中繼站通信,WIT915通信機(jī)用來完成中繼站和移動車輛間的通信。
AIRLINK 19MP是美國CYLINK公司的L波段無線擴(kuò)頻MODEM數(shù)傳通信機(jī),可工作于點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)工作方式,也可作為轉(zhuǎn)發(fā)器或hub來應(yīng)用。其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
(1)工作頻段:902~928MHz,16個(gè)信道可選;
(2)采用直序擴(kuò)展工作方式,PN序列長度32bit;
(3)調(diào)制方式為BPSK(Bi-Phase Shift Keying),數(shù)據(jù)速率可達(dá)38400bps,信道帶寬為1.5MHz;
(4)系統(tǒng)增益(不包括天線增益)為130dB。其中,擴(kuò)頻增益為12dB;
(5)發(fā)射功率最大為800mW(29dBm),并且可通過撥碼開關(guān)選擇不同的發(fā)射功率;
(6)采用時(shí)分雙工技術(shù)(TDD),可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信,視距傳輸可達(dá)50km。
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