鐵水運(yùn)輸動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無線通訊網(wǎng)設(shè)計(jì)

寶山鋼鐵集團(tuán)公司是我國特大型鋼鐵企業(yè)，隨著寶鋼三期工程的建設(shè)實(shí)施，傳統(tǒng)的鐵水運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)已不能適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的需要。建立新的鐵水運(yùn)輸動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)調(diào)度的安全性、生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

鐵水運(yùn)輸動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了當(dāng)今先進(jìn)的DGPS定位技術(shù)、組合定位技術(shù)、地圖匹配技術(shù)、擴(kuò)頻通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)、電子大屏技術(shù)等，解決了在鋼鐵廠內(nèi)惡劣工業(yè)環(huán)境下，鐵路線上鐵水運(yùn)輸車輛的定位跟蹤問題，使調(diào)度管理人員在中心站的電子大屏上能實(shí)時(shí)觀測(cè)到鐵水運(yùn)輸車輛動(dòng)態(tài)位置和狀態(tài)以及其他有關(guān)信息，便于及時(shí)、合理地進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)輸調(diào)度。

作為鐵水運(yùn)輸動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分——無線通信網(wǎng)，主要完成中心站與車輛之間的信息傳輸，其性能的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。本文介紹的無線通信網(wǎng)已在寶鋼鐵水運(yùn)輸動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用，通信系統(tǒng)工作正常，穩(wěn)定可靠，效果良好。

1 無線通信網(wǎng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)要求

（1）在1.8km×2.3km的區(qū)域內(nèi)，保證廠房?jī)?nèi)外的車輛與中心站之間實(shí)時(shí)通信；

（2）監(jiān)測(cè)車輛85輛；

（3）每個(gè)車輛信息更新率最高可達(dá)到每秒更新一次；

（4）車輛設(shè)備采用蓄電池供電，為延長(zhǎng)電池更換周期，需采用低功耗設(shè)備；

（5）具有良好的電磁兼容性，不能對(duì)現(xiàn)在正在使用的其他通信設(shè)備產(chǎn)生干擾；

（6）抗干擾能力強(qiáng)，能夠保證在鋼鐵廠惡劣工業(yè)環(huán)境下的可靠通信，誤碼率小于10 -6。

（7）中心站與車輛之間為雙向通信方式。

2 設(shè)備選型和設(shè)計(jì)

2.1 擴(kuò)頻通信機(jī)選擇

在鐵水運(yùn)輸動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中根據(jù)使用方式的不同，使用了AirLink和WIT915兩種型號(hào)的擴(kuò)頻通信機(jī)來組成無線通信網(wǎng)。AirLink通信機(jī)用于中心站與中繼站通信，WIT915通信機(jī)用來完成中繼站和移動(dòng)車輛間的通信。

AIRLINK 19MP是美國CYLINK公司的L波段無線擴(kuò)頻MODEM數(shù)傳通信機(jī)，可工作于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)工作方式，也可作為轉(zhuǎn)發(fā)器或hub來應(yīng)用。其主要技術(shù)指標(biāo)如下：

（1）工作頻段：902～928MHz，16個(gè)信道可選；

（2）采用直序擴(kuò)展工作方式，PN序列長(zhǎng)度32bit；

（3）調(diào)制方式為BPSK（Bi-Phase Shift Keying），數(shù)據(jù)速率可達(dá)38400bps，信道帶寬為1.5MHz；

（4）系統(tǒng)增益（不包括天線增益）為130dB。其中，擴(kuò)頻增益為12dB；

（5）發(fā)射功率最大為800mW（29dBm），并且可通過撥碼開關(guān)選擇不同的發(fā)射功率；

（6）采用時(shí)分雙工技術(shù)（TDD），可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信，視距傳輸可達(dá)50km。