浅谈数字电台的组网及安装调试

一. SCADA通信系统的设计和组网 利用深圳华夏盛数传电台组网，任何网络结构情况下都可以使您得到最佳的选择。下面结合深圳华夏盛电台，介绍SCADA系统的设计和组网。 建设一个无线数据通信网，应按一定顺序，认真、细致做好每一步工作才能获得满意的结果。主要步骤如下： 1、根据工程建设目标，详细了解系统的功能要求、地理环境、通信覆盖范围及站点位置等，初步选定使用深圳华夏盛电台系列中的哪一类产品。一般来说，如频率许可，使用较低频段（如WDS 2710）绕射能力较强，通信距离较远；但电磁干扰复杂而平坦的地区，可选用800MHz频段设备，如WDS 9710。 对于专用SCADA系统，站点往往是早就确定了的，可以先列出各站点方位、坐标和海拔高度等参数，作为网络结构设计的基本资料。 2、进行路由勘察，结合五万分之一地形图，分析路由状况；对于复杂路由，如有高大建筑物的阻挡或山丘路径，需做出传播剖面图标出障碍点及阻挡高度。 无线电波的传播基本为直线传播，低频段有一定绕射能力。电波在传播过程中会引起损耗，在无阻挡情况下，主要是自由空间的传播损耗，但通信路径上有障碍物时，还会引起阻挡损耗，严重阻挡时（如遇山脉或天线附近有高大建筑物），接收端将无法正常接收，因而应尽量避免在山丘和高大建筑物背后设站；如遇该情况，可采用中继方法解决。中继站可利用两台深圳华夏盛电台背靠背连接，如需要主备切换功能，可利用WDS P20或WDS P70。 3、进行电波传播测试。在确定网络结构前，应进行电波传播预测，了解各站段实际接收情况。可利用测试仪表进行，也可用两台深圳华夏盛电台做端对端通电试验，从检测口获取接收电压，评估通道传播是否良好。 4、确定网络结构。网络结构应根据系统覆盖范围、站点分布位置、站点数量以及地形条件等因素来决定。 （1） 一般来讲，无阻挡平坦地区，通信服务半径30公里左右、用户站数量几十个时，可采用 中心站对各用户站直通星形网络结构，如图所示；个别站距离较长，最好设中继。 （2）同上述地形状况，但用户数量过大，则中心站需设2个或多个主台，分别覆盖其中一部分用户，SCADA系统前置机（或主机）设2个或多个端口，连接主台。 （3）如覆盖范围过大，但用户数量不多，可通过设中继形成树枝形网络结构。 （4）大区域组网时，可设几个分中心站，形成几个SCADA分系统，每个分中心覆盖一定区域内用户，分中心与中心之间用高速数据通道连接。深圳华夏盛公司提供了WDS 400S、900S、1400S以及2400S(扩频)点对点全双工高速数传电台完全满足高速数据传输的要求，既方便，又经济可靠。 5、计算确定中心站和各远方站天线高度。确定适当的天线高度就是要保证中心站对各远方站有良好的通信效果。最理想的情况是，收发之间直视传输，但站距较长或有障碍物的站段，势必存在困难，那就要通过测试和计算来确定最佳天线高度。做到既节省建设投资，又满足传输要求。一般情况下，应力求不在负余隙情况下传输，但特殊站段，传输受障碍物轻度阻挡也可允许， 原则是保证足够的收信电平。 6、设备选型和合理配置。设备选型应根据系统的功能要求、地形状况、网络结构和电磁环境来决定；一般来说，如频率许可，选用低频段的设备如WDS 2710 、WDS 4710传输具有较好的绕射能力，可获得较好的效果；但假如低频段频率已经很拥挤，则可选择WDS 9710等高频段设备。 根据系统功能要求和网络结构，确定选定哪一类指标和功能设备以及配置要求，例如门限电平、主备切换功能、远方监测功能、中继站设置以及天馈线要求等。 通常，SCADA系统中心站使用全向天线，馈线较长时使用低损耗馈线，外站则使用八木定向天线和普通馈线，中心站采用1+1热备用自动切换功能电台，重要的中继站（中继带多个用户站）也采用1+1热备自动切换配置。如P-20 电台系统与系统间的链路，采用全双工高速数传电台,如LEDR 系列产品。 7、频率配置。根据网络结构和电台工作方式，确定系统使用频率。 采用轮询工作方式的SCADA系统，无中继时只需一对双工频率；当系统规模很大时，可能需要二对或更多对频率。凡设有中继的系统，每个中继段需增加一对频率。 按照中国国家无委的规定，无论是常规无线通信还是扩频通信，都需先履行频率申请手续，经当地无委批准后才能正式使用。 8、通道接收电平和可靠性计算。为保证通道的误码率和可靠性，必须按有关公式和一定步骤对每个通道进行传输计算，得出每个通道的正常接收电平和衰落储备，并根据每个通道的瑞利衰落概率判断其通道可靠性是否满足规定指标要求，不满足者，需重新调整天线挂高或天线增益。 正常接收电平可按下式计算： Pr = Pt+Gt+ Gr -Lt-Lr-Lo-Ls-Lv Pr ：正常接收电平 （dBm） Pt： 发信功率（dBm） Gt、Gr ：收发天线增益 （dB） Lt 、Lr ：收发馈线损耗 （dB） Lo ： 自由空间损耗（dB） Lo = 32.45+20logf (MHz ) +20logD (km) Ls ：系统损耗（dB） Lv ：阻挡损耗（dB） Pr与门限电平差值即为衰落储备； 华夏盛电台系列门限电平为-101 dBm ～ -111 dBm ； 通道的衰落储备应为20～ 30 dB； 深圳华夏盛公司可提供通道计算的软件，只需输入设备和路径有关参数，即能得出收发天线最佳高度，所需天线增益以及接收电平和衰落余量等，替代手工计算并且保证可靠通信。 上述步骤完成后，即可进行设备的安装调试工作。 二、电台软件和附件 为安装调试方便，深圳华夏盛公司除提供手持终端外，还可提供RTU模拟器，话音模块和话音手机，这对测试无线设备的运行是非常有用的。此外还可提供接口变换器组件以及诊断软件配合PC机完成设备远程诊断功能。 华夏盛手持终端与电台的诊断口连接,可对电台的基本参数进行设置,如频率,功率,数据格式等. 也可现场测试电台的接收信号强度,信纳比等参数. 装有深圳华夏盛电台设置软件的PC机也可以对电台进行设置，详见安装调试手册。华夏盛 InSite 6 网管软件可远程对电台的基本参数进行设置，频率除外。 RTU模拟器安置在电台内部,可用华夏盛电台设置软件把它打开、关闭并编号。用华夏盛的通信测试软件可与RTU 模拟器通信。华夏盛 InSite 6网管软件可以远程将RTU模拟器打开，关闭并编号。 华夏盛外接话音模块和手机可提供远程站与主站之间的话音通信。 华夏盛电台设置软件，华夏盛通信测试软件，深圳华夏盛 InSite 6 网管软件为通信系统的安装测试提供了极大的方便。华夏盛公司用户至上的理念充分体现在了这些为用户的需要开发的软件和附件上。 三、安装调试 华夏盛电台的安装并不复杂，华夏盛的产品安装使用手册对电台的安装和操作使用有详细的说明，请参考有关产品手册。通常应注意三个方面：天线，电源和数据接口。如果这三点都能正确连接，电台的操作就很简便了。 1． 按设计要求安装天馈线，远方站天线对准中心站方向。天馈线连接头需用防雨胶布包封，并应保证防雷接地安全措施。 2． 安装电台，连接天馈线；通电后用手持终端对电台频率和工作状态进行设置（详见安装调试手册）。 3． 设置完毕后，通过数据口连接好数据终端，注意仅需连接使用的连接脚。 4． 系统设置连接完毕，即可通电试验，此时可观察面版LED状态指标（详见安装调试手册）。