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                                              ABB(中國)有限公司自動化儀表及控制產品總部

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                                              專業論文

                                              基于GPRS/CDMA網絡組建SCADA系統系統的若干問題

                                              文件大。格式:發布時間:2009-09-23瀏覽次數:
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                                              【中文關鍵詞】GPRS/CDMA網絡  SCADA系統  
                                              【摘要】組建基于GPRS/CDMA的數據采集系統(SCADA)通常會遇到一些實際的工程問題,本文就這些比較關心的工程問題逐一予以探討,并說明這些問題在我們的產品中是如何解決的。
                                              【全部正文】


                                              在通信、計算機技術飛速發展的今天,GPRS/CDMA無線網絡已經無處不在。除了規模巨大的手機用戶、眼花繚亂的手機業務外,在傳統的工業領域,利用GPRS/CDMA網絡進行數據采集、傳輸也得到了廣泛的應用,典型的行業例如:城市熱網、自來水管網、水文水利、交通信息、市政環保、物流運輸等等,GPRS/CDMA網絡已經將觸角延伸到日常生活、生產的各個角落。

                                              組建基于GPRS/CDMA的數據采集系統(SCADA)通常會遇到一些實際的工程問題,本文就這些比較關心的工程問題逐一予以探討,并說明這些問題在我們的產品中是如何解決的。

                                              1、 數據中心的IP地址
                                              數據中心申請固定IP地址需要支付較大的一筆月租費,如果系統要上的采集點不多,就不經濟了。有如下辦法解決這個問題:

                                              (1)動態域名解析:用戶向ISP(Internet Service Provider)申請一個域名服務,并將此域名配置到GPRS/CDMA DTU中,則每次撥號時,DTU就可以通過域名連接到中心服務器,無須服務器具有固定IP地址了。

                                              用戶需要向ISP支付域名服務的費用,通常這個費用比申請固定IP地址低得多。但是,采用域名解析,系統的穩定性在很大程度上取決于域名解析服務器的工作狀況,而域名服務器通常是由ISP提供的。

                                              (2)撥號上網,短消息通知IP地址
                                              數據中心可以采用價格低廉的ADSL撥號連接Internet,每次撥號連接所獲得的IP地址都是動態的,這個IP地址以短消息的方式通知每個GPRS/CDMA DTU,DTU接受到短消息后,就以此IP地址連接數據中心。

                                              采用這種方式就無須支付任何月租費用了。缺點是每次ADSL撥號后,如果要進行數據傳輸,都需要用短消息通知每個DTU數據中心的IP地址。這種方式特別適用于數據傳輸不是很頻繁、也無須DTU永遠在線的情況。

                                              我公司的GPRS/CDMA DTU支持上述2種方式,客戶可以根據實際組網的需要,靈活選擇。特別是短消息控制TCP連接上,我公司DTU提供了使用靈活、功能強大的工作方式。比如:短消息啟動tcp連接、短消息斷開tcp連接、短消息修改密碼、短消息修改DTU的ID等等。

                                              2、 如何連接局域網內部的服務器
                                              在很多情況下,企業有自己固定的IP地址,但這個固定IP地址是分配給路由器或者某一臺服務器的,如果數據中心是在企業局域網內部,就面臨著如何訪問的問題。

                                              只有在擁有固定IP地址的路由器或者服務器上進行配置,映射相關端口,將訪問某一固定端口的數據轉發到局域網內部的數據中心機器上,就可解決上述問題。

                                              端口映射的具體操作可參考路由器說明書。

                                              3、 如果數據量不大,無須永遠在線,如何節省通信流量費用?

                                              我公司的DTU提供了如下2種工作模式,可以最大程度地節省通信費用。

                                              (1)定時喚醒
                                              可以事先設置好要連接數據中心的時間間隔、每次連接的時間長度,比如:每個3個小時連接一次數據中心,每次連接保持5分鐘。這樣,在連接的這段時間內,完成數據傳輸。

                                              (2)通過短消息隨機喚醒
                                              這種工作方式具有非常大的靈活性。它可以實現:
                                              -在任何需要的時候連接數據中心
                                              -每次連接任意指定的時間長度
                                              -每次連接動態分配IP地址的數據中心
                                              從而,為客戶應用提供了極大的方便。

                                              4、 遠程修改DTU參數
                                              在很多情況下,出于SCADA系統維護、管理的需要,需要在數據中心可以遠程修改GPRS/CDMA DTU的有關參數,比如:重新設定端口號、ID號、甚至IP地址等等,如果派人到現場每個點去逐一修改,將是一件十分費時、費力的工程。

                                              我公司的DTU提供了可以遠程修改這些參數的功能,極大地方便了系統的維護工作。

                                              5、 現場數路告警信號的采集

                                              在采集點現場,DTU、儀表、UPS電源等設備通常都安裝在機箱中,機箱大多數情況下都是安裝在室外。出于對設備工作狀態、設備安全性的考慮,常常需要設置幾路告警信號,常用的告警信號有:機箱開關門、市電是否停電、UPS蓄電池電壓是否過低。這些告警信號都是開關量,且點數不多,如果需要另外配置信號檢測設備,不僅增加了客戶設備投資,而且給使用、安裝帶來不便。

                                              考慮到這些常用的告警信號接入,我公司的DTU本身自帶了4路帶光隔離的開關量輸入、2路繼電器開關量輸出,可以直接接入告警信號。使用時,只需要進行配置,就能夠在告警發生時,自動向數據中心發送告警信息。許多實際的應用表明:這些功能非常實用、有效。

                                              6、 與數據中心應用軟件的接口
                                              不同行業的SCADA系統,其應用軟件千差萬別,應用軟件如何方便地獲取來自GPRS/CDMA DTU的數據,這也是DTU廠商需要仔細考慮的問題。我公司的DTU產品對無線鏈路的斷鏈、重建、握手(心跳)報文處理等方面作了仔細的設計,為客戶提供了豐富、完善的通信接口:

                                              (1)ActiveX控件,如果應用軟件采用VB、Genisis組態軟件等平臺,調用該控件非常方便;
                                              (2)動態鏈接庫,如果用戶軟件采用VC,Delphi等平臺,可采用該接口;
                                              (3)組態軟件驅動,目前,國內比較有名的組態王、力控均提供了我公司GPRS終端的底層驅動;使用這些組態軟件可方便地與我們的GPRS終端連接;
                                              (4)虛擬串口驅動,任何應用軟件均可借助于該驅動與我們的GPRS終端通信,而無須任何更改。
                                              有了上述豐富的接口,客戶就可以根據應用軟件的具體特點,作出最恰當的選擇。
                                               

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