秦皇島第七港務(wù)分公司無線通訊系統(tǒng)技改方案 一、 概述 為實(shí)現(xiàn)對(duì)秦皇島第七港務(wù)分公司轄區(qū)內(nèi)堆料機(jī)、取料機(jī)、裝船機(jī)等大型移動(dòng)設(shè)備的電控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、信號(hào)連鎖和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以達(dá)到對(duì)廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的統(tǒng)一管理、提高企業(yè)生產(chǎn)安全防護(hù)等級(jí)、提高企業(yè)生產(chǎn)效率的目的。需要建立從堆料機(jī)等大型移動(dòng)設(shè)備上的PLC與中控室上位機(jī)之間的通訊鏈路。本方案采取擴(kuò)頻無線電鏈路作為數(shù)據(jù)通訊媒體，具體選用美國（DATA-LINC）集團(tuán)公司生產(chǎn)的SRM6310E工業(yè)級(jí)無線電調(diào)制解調(diào)器組成通訊鏈路，可以較好的滿足系統(tǒng)通訊要求。 二、 功能要求 建立該無線通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要目的是對(duì)轄區(qū)內(nèi)堆料機(jī)、取料機(jī)、裝船機(jī)等大型移動(dòng)設(shè)備的電控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、信號(hào)連鎖和實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此要求該通訊網(wǎng)絡(luò)必須具有數(shù)據(jù)傳輸鏈路穩(wěn)定、可長(zhǎng)時(shí)間工作與數(shù)據(jù)傳輸精確度高的特點(diǎn)。具體要求如下： 1、 實(shí)現(xiàn)中控室上位機(jī)和煤場(chǎng)4臺(tái)堆料機(jī)設(shè)備上PLC系統(tǒng)的通訊。 2、 實(shí)現(xiàn)中控室上位機(jī)和煤場(chǎng)3臺(tái)取料機(jī)設(shè)備上PLC系統(tǒng)的通訊。 3、 實(shí)現(xiàn)中控室上位機(jī)和煤場(chǎng)4臺(tái)裝船機(jī)設(shè)備上PLC系統(tǒng)的通訊。 三、 現(xiàn)場(chǎng)條件概況 1、 現(xiàn)場(chǎng)無線鏈路勘察  3臺(tái)裝船機(jī)與七公司中控室為可視；  1臺(tái)裝船機(jī)（4#）、4臺(tái)堆料機(jī)及3臺(tái)取料機(jī)與七公司中控室為不可視；  中控室距離最遠(yuǎn)的移動(dòng)機(jī)械設(shè)備約3公里。 2、 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配置情況  堆料機(jī)：每臺(tái)機(jī)上配置有PLC系統(tǒng)， 提供以太網(wǎng)接口；  取料機(jī)：每臺(tái)機(jī)上配置有PLC系統(tǒng)， 提供以太網(wǎng)接口；  堆取料機(jī)：每臺(tái)機(jī)上配置有PLC系統(tǒng)， 提供以太網(wǎng)接口；  上位機(jī)：配有上位機(jī)服務(wù)器，并與以太網(wǎng)接口交換機(jī)相連。 四、 無線電數(shù)據(jù)通訊鏈路的組成： 1、 無線電通訊鏈路示意圖如圖1-1所示： 圖1-1  主站1對(duì)應(yīng)4臺(tái)堆料機(jī)從站，該通訊網(wǎng)絡(luò)含1臺(tái)中繼設(shè)備。  主站2對(duì)應(yīng)3臺(tái)取料機(jī)從站與1臺(tái)裝船機(jī)從站（4#），該通訊網(wǎng)絡(luò)含1臺(tái)中繼設(shè)備。  主站3對(duì)應(yīng)3臺(tái)裝船機(jī)從站（1#、2#、3#），該通訊網(wǎng)絡(luò)不含中繼設(shè)備。 2、 無線通訊鏈路設(shè)備選型及有關(guān)說明： 無線電調(diào)制解調(diào)器：選用美國數(shù)據(jù)通訊集團(tuán)（DATA-LINE GROUP）生產(chǎn)的以太網(wǎng)接口通訊無線電調(diào)制解調(diào)器：SRM6310E無線調(diào)制解調(diào)器 本系統(tǒng)方案選用美國DATA-LINC GROUP公司制造的2.4GHz “智能頻譜技術(shù)” 跳頻擴(kuò)頻技術(shù)通訊設(shè)備,無需申請(qǐng)頻點(diǎn)：SRM6310E工業(yè)級(jí)無線電以太網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器。這是一種全雙工的以太網(wǎng)通訊設(shè)備，主要用于帶有RJ45 10BaseT 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)接口的上位機(jī)、各種品牌的PLC/RTU以及數(shù)據(jù)終端設(shè)備相互之間的無線電通訊。 該產(chǎn)品的性能和技術(shù)指標(biāo)如下： 工作頻率：2.4GHz-2.483GHz(“智能頻譜”技術(shù)) 發(fā)送器 輸出功率：500mW(最大) 調(diào)制方式：擴(kuò)頻，GFSK(預(yù)調(diào)制高斯濾波頻移鍵控 ) 射頻數(shù)據(jù)速率：188Kbps 擴(kuò)頻方式：“智能頻譜”技術(shù)頻率跳變(跳頻) 跳頻圖案：15種(使用者可選擇其中之一) 工作帶寬：230KHz/每跳 接收器 靈敏度：-110 dBm @ 10-4BER (誤碼率)； -108 dBm @ 10-6BER (誤碼率) 選擇性：40dB @ fc±230KHz; 60dB fc±46KHz 系統(tǒng)增益：135dB 射頻數(shù)據(jù)傳輸 錯(cuò)誤檢測(cè)：帶有數(shù)據(jù)包重發(fā)的32位循環(huán)冗余校驗(yàn)/糾錯(cuò)(CRC). 數(shù)據(jù)加密替代：動(dòng)態(tài)鍵（即，在無線鏈路上，發(fā)送端將來自信源的信息打碎后，用特殊的編碼方式重新打包，接收端用相同的編碼方式拆包；被打包的大小根據(jù)內(nèi)部緩沖器里信息量的多少而動(dòng)態(tài)調(diào)整，優(yōu)化。） 天線：鞭狀天線。 工作模式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，中繼器, 子站和中繼器同時(shí)模式，等等。 通信距離：25公里以上。使用中繼站可延伸通信距離。 接口：RJ 45 10BaseT 電源 電源電壓：10.5-24VDC；12VDC墻掛式 變壓器，可選24VDC 工作電流 發(fā)射狀態(tài)：800mA 12VDC/500mW 接收狀態(tài)：100mA 12VDC 待機(jī)狀態(tài)： 65mA 12VDC 工作環(huán)境 溫度：-40℃-+75℃；濕度：0-95% 非冷凝 機(jī)殼 標(biāo)準(zhǔn)：NEMA1；18號(hào)鋼，帶有安裝凸緣?？蛇xNEMA4 重量： 2磅(0.91公斤)。 尺寸： 天線： 本系統(tǒng)方案擬選用全向天線。全向天線是一種水平面輻射方向圖為全方向的通信天線。采用 “同軸線型交叉全向天線”技術(shù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，具有增益高、駐波特性好、不帶地網(wǎng)、抗干擾性能強(qiáng)的特點(diǎn)；天線陣用玻璃鋼管封裝，有良好的抗風(fēng)、防潮、防鹽霧腐蝕性能，可靠性高，是一種理想的擴(kuò)頻通訊天線。 3、 射頻電纜 本系統(tǒng)方案擬選用射頻電纜（俗稱7/8”發(fā)泡電纜） 射頻電纜技術(shù)指標(biāo)： 電纜類型 泡沫聚乙烯介質(zhì)皺紋導(dǎo)體同軸射頻電纜 電纜型號(hào) SYFY-50-22-52 內(nèi)導(dǎo)體外徑（mm） 9.4 總外徑（mm） 29.0 最小彎曲半徑（mm） 250 特性阻抗（Ω） 50±1.5 最高使用頻率(MHz) 5000 傳輸速比 （%） 88 30 MHz 衰減常數(shù)(dB/km) 7.8 200 MHz 衰減常數(shù)(dB/km) 21.1 1000 MHz 衰減常數(shù)(dB/km) 52 3000 MHz 衰減常數(shù)(dB/km) 101 電纜重量（kg） 0.67 4、 機(jī)械和電子防護(hù) 在主控中心工作的無線電通訊設(shè)備將會(huì)被安裝在本地站點(diǎn)建筑物中特定的機(jī)柜內(nèi)，移動(dòng)機(jī)械設(shè)備從站的無線Modem亦安裝在機(jī)柜內(nèi)或特制的金屬箱內(nèi)。機(jī)柜中將安裝相關(guān)的供電裝置、接地保護(hù)裝置，機(jī)柜與外部設(shè)備的接口裝置。要求接地電阻 ≦ 4歐姆 。 5、 雷擊和浪涌保護(hù) 對(duì)主控中心、從站的無線電通訊設(shè)備采取雷擊和浪涌保護(hù)措施，防止雷擊或浪涌損壞站內(nèi)設(shè)備。 五、無線鏈路建立后可實(shí)現(xiàn)的功能： 1、 中控室操作人員通過上位機(jī)人—機(jī)界面實(shí)時(shí)監(jiān)視監(jiān)控煤場(chǎng)的共計(jì)10臺(tái)移動(dòng)機(jī)械設(shè)備上的工況諸參數(shù)（如：行走距離、聯(lián)鎖聯(lián)消等等）。 2、 中控室的操作人員通過上位機(jī)人—機(jī)界面料場(chǎng)上的相關(guān)移動(dòng)設(shè)備發(fā)出各種控制命令（例如強(qiáng)制執(zhí)行命令）。 六、系統(tǒng)效果： 1、避免了使用滑線電纜所引起的高投入，易損壞，維修工作大且可靠性差等弊病。 2、使之?dāng)?shù)據(jù)采集面和控制范圍復(fù)蓋了整個(gè)綜合料場(chǎng)所有的移動(dòng)機(jī)械設(shè)備，有利于提高生產(chǎn)效率。 附1：無線通訊配置連接示意圖： 附2：室外天線