無線通信SCADA系統(tǒng)設(shè)計

單片機測控系統(tǒng)采用80C31作為CPU，27C256作為EPROM，62256作為RAM，在地址譯碼電路中采用74LS138，P2.7分別接62256的片選信號(為零選中)及74LS138管腳G1(為1選中)，P2.4、P2.5、P2.6分別接74LS138管腳A、B、C，輸出片選信號控制多路開關(guān)、ICL7109、DS12887、74HC245、液晶顯示。

(1)數(shù)據(jù)采集及A/D轉(zhuǎn)換電路

RTU實時測量參數(shù)包括線路的電壓、電流、電度表讀數(shù)等。該模塊模擬輸入信號有三相交流電壓UA～UC。線路總電流IA～I(xiàn)C，各支路電流(本系統(tǒng)最多可檢測8條支路)I1A～I(xiàn)1C、…、I8A～I(xiàn)8C，信號經(jīng)V/I變送器、多路開關(guān)(4051×4片)、信號處理電路(包括對交流信號整流、濾波等變換)后送入雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器ICL7109，轉(zhuǎn)換成十二位二進(jìn)制數(shù)，其中低八位D1～D8與P0.0～P0.7相連，高四位D9～D12與P0.0～P0.3相連，CPU通過控制高/低字節(jié)使能端HBEN、LBEN分別從數(shù)據(jù)總線上讀取高四位及低八位數(shù)據(jù)。

(2)鍵盤顯示電路

采用液晶顯示。鍵功能主要有：設(shè)置站號、時間、各支路電流變化值、電流/電壓調(diào)零校正、全夜燈/半夜燈模式，巡檢/定點檢測每一支路參數(shù)等。

(3)時鐘電路

采用時鐘芯片DS12C887提供精確時鐘信號，包括年、月、日、時、分。可通過手動方式修改時間，也可由監(jiān)控中心統(tǒng)一校時。

(4)路燈開/關(guān)電路

可通過固化在EPROM中的每日開/關(guān)燈時間自動執(zhí)行該站點路燈線路的通/斷，也可通過手動設(shè)置方式或由監(jiān)控中心進(jìn)行遙控來實現(xiàn)線路通/斷。

(5)無線通信電路

由調(diào)制/解調(diào)芯片TCM3105將接收的模擬載波信號解調(diào)為數(shù)字信號傳給CPU，將需發(fā)送的數(shù)字信號調(diào)制成模擬載波信號并通過GM300車載電臺、定向天線與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

4 路燈無線通信SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)的注意事項

采用VFH/UFH電臺通信的城市路燈無線通信SCADA系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)幾年正常運行。經(jīng)驗表明，只要解決好數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目煽啃詥栴}，在城市大容量監(jiān)控系統(tǒng)中該方法明顯優(yōu)于有線傳輸方式，性能價格比高，且可方便地任意擴展RTU。筆者認(rèn)為在設(shè)計調(diào)試安裝過程中還需要注意以下幾方面：

(1)尤其要重視無線信號的場強測試。在外圍站安裝前，由監(jiān)控中心基地臺發(fā)送信號，每一個RTU安裝處都要進(jìn)行場強測試，應(yīng)無明顯的同頻干擾和異頻互調(diào)干擾，信號電平應(yīng)在20dB以上。若某個RTU不能滿足，須改變其地址;當(dāng)大部分 RTU都不能滿足要求時，必須改變無線電臺的工作頻點。

(2)不能選擇過高的通信波特率，否則極易引起丟碼現(xiàn)象。

(3)在A/D轉(zhuǎn)換電路調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，ICL7109芯片引腳17(TEST)、27(SEND)不能懸空，應(yīng)與26(RUN/HOLD)同接+5V。否則A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)經(jīng)常會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。

(4)用于測量三相電壓的V/I變送器不能直接裝在主板上，否則極易受雷擊而燒毀主板。

(5)在多山地區(qū)若無線信號受影響可設(shè)立中斷站。