煤炭港口無線通信系統

袁佳楠

摘 要：結合煤炭港區現場作業情況，采用無線調制解調器組網，以點對多點方式建立通信鏈路。實現PLC之間的無線通信，對數據進行實時傳輸。

關鍵詞：無線通信；調制解調器；點對多點；數據傳輸

1 引言

秦皇島港是全國大型煤炭樞紐港口，煤炭年吞吐量數億噸。煤炭吞吐量的統計十分重要。在煤炭的裝卸儲運中需要使用到堆料機、取料機、裝船機等大型生產設備。為了便于統計煤炭流量，在這些機械設備上均裝有皮帶秤裝置。而且要求中央控制室同時得到皮帶秤上的實時數據和累積數據。以便統一管理，協調生產。這樣就要求在皮帶秤和中控室之間建立通信連接，實現數據傳輸。

建立數據傳輸，可以使用數據線連接實現有線通信，也可以使用無線調制解調器實現無線通信。由于這些機械設備在生產作業中經常需要沿軌道前后移動，若使用有線通信，數據線容易發生損壞，影響生產。因此，港區內較為普遍的使用無線通信方式。

2 總體方案規劃

以下主要介紹某港區內無線通信系統的實現。包括三個主站，十一個分站及兩個中繼站。通過十六臺調制解調器，在11臺大型機械設備上的plc與中控室plc之間建立無線通信鏈路。實現數據實時通信。

2.1 通信媒體選擇

常用通信媒體主要有以下幾種：無線電（窄頻、擴頻）、紅外線、租用電話線、光纜、屏蔽雙絞線、同軸線、其他數據線等。當現場數據采集困難時建議采用無線傳輸，主要有以下兩種情況：一是物體移動或旋轉造成布線困難或根本不可能布線；二是由于長距離或布線困難或不經濟或維護困難。

經過現場勘察，根據該港區內各移動設備工作中不斷移動及轉動的實際情況，擬采用無線傳輸方式，將各移動設備上的plc信號送入中控室的plc。

2.2 組網說明

2.2.1 該無線通信系統采用點對多點通信方式，11臺移動裝卸設備各裝一臺無線調制解調器和一副全向天線，調制解調器通過RJ45串口與PLC通信串口通過數據線相連。

2.2.2 中控室設立主站三個。安裝無線調制解調器三臺，全向天線三副，調制解調器通過RJ45串口與中控室PLC串口相連。

2.2.3 由于存在遮擋問題，在燈塔上安裝中繼兩部。

2.2.4 中控室各主站通過輪循方式與各移動設備上的從站進行通信。

2.3 設備選型

經過廣泛的市場調研，比較了美國郎訊、DATA-LINK GROUP等知名廠家的無線電傳輸設備，最終選定美國DATA-LINK GROUP公司SRM6310E無線電調制解調器。

SRM6310E無線電調制解調器無需許可證，工作于2.4-2.483GHZ的工業、醫療和科研擴展頻段。應用智能頻譜跳頻、擴頻技術，SRM6310E可提供最可靠和有力的通信。在無阻擋物的情況下，兩調制解調器之間的通信距離可達到32.18公里。射頻數據傳輸速率為144-188kbps。

SRM6310E安裝簡單、便宜。支持多種組態，包括點對點通信和點對多點通信。多點通信對從站數目無限制。SRM6310E可作為中繼器工作，以達到擴展通信距離或克服障礙物通信的目的。是最適合用于移動平臺、轉車或其他旋轉設備上的無線通信設備。

3 關于SRM6310E跳頻/擴頻以太網無線調制解調器

Data-Linc集團為無線以太網通信提供高可靠性和高性能的以太網無線電調制解調器SRM6310E。隨著以太網作為一種日益增長的自動化接口涌現出來，SRM6310E提供的高度可靠的無線替代方案，使系統的設計更為靈活。

SRM6310E采用跳頻擴頻技術及32位CRC糾錯技術，確保了傳輸的可靠性。SRM6310E無線技術不再需要電纜或光纜，而這些通常都很昂貴、而且難于安裝。

SRM6310E可以聯接兩個以太網段，或將多個以太網節點與主PLC連接。它為以太網設備提供有10Base-T（雙絞線）或10Base-T（光纜）兩種接口。它采用MAC層橋接，實現真正的協議透明和充分支持基于TCP/IP的協議。

SRM6310E可以支持各種各樣的配置，包括點對點和一點對多點等。多點運行方式的子站數目不受限制。SRM6310E亦可以以子站/中繼方式工作，以擴大范圍或處理阻塞。

工業方面的應用

SRM6310E是工業自動化系統的理想選擇，它包括：

·PLC到PLC、PLC到PC，工業計算機之間的無線通信。

·工廠自動化系統與公司信息系統之間的通信。

·PLC遠程診斷與編程。

·在可以裝設以太網電纜但又希望降低費用和較多方便的應用場合。

·不需要許可——可以在2.4～2.483GHZ的工業、科研和醫療（ISM）的廣泛頻帶（902～928MHZ）范圍內工作。

·無線連接以太網PLC和工作站。

·即便在高噪聲環境中也具有極高的抗干擾度。

·可在現場或工廠根據應用配置，確保無故障安裝。

·用戶可按主、從、中繼或子站/中繼等不同方式配置。

·頻率選擇鍵使極為接近的不同系統可以同時工作。

·視距信號接收天線使傳送距離達到15英哩（24公里），加中繼器后會更遠。