技术交流——深圳华夏盛-工业无线以太网电台、图像电台、数字数传电台、MDS电台、PDL电台、PCC电台、测绘电台、GPS电台专业供应商
产品应用
SCADA/DATA系列数字数传电台典型应用
SCADA系列数字电台介绍及典型应用
SCADA/DATA系列数传电台与PLC
SCADA/DATA系列数传电台与仪表
SCADA/DATA系列数传电台与RTU、I/O
SCADA/DATA系列数传电台行业应用
iNET系列网络图像电台典型应用
iNET系列网络图像电台行业应用
无人机飞控数据链

 

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用iNET300/900网络电台实现点对多点专用数据及视频传输系统

一、前言
用无线电台方式实现远程数据采集、监视与控制,相对于架设专用电缆(或光缆)、租用电信专线等,具有造价低廉、施工快捷、运行可靠、维护简单等优点。
深圳华夏盛公司iNET系列网络电台采用数字信号处理、纠错编码、软件无线电、数字调制解调和表面贴片一体化设计及跳频等技术,具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点,电台提供一路以太网接口,两路RS232/485数据接口可直接与计算机、网络摄像机及PLC、RTU、智能仪表、GPS接收机等数据终端等连接,空中速率可达1024kbps,误码低于10E-6(接收电平-101dBm时),发射功率0.5-25瓦可调节,任何型号电台可设置为主站或远程站使用,无中转通信距离达50公里以上,能适应室内或室外的恶劣工作环境。并具有远程诊断、测试、监管功能,满足各行业调度或控制中心与众多远方站之间的数据采集和控制。

二、系统结构
iNET300/900电台该设备采用先进的跳频扩频技术,设备抗干扰能力非常强。采用特殊加密措施,安全性能强。电台工作于336-344/902-928频段,频点低,具有很强的绕射能力和穿透能力,传输距离远,同时由于该电台采用数字信号处理技术与FEC前向纠错技术,可使其具有较高的信号接收灵敏度并能保证信号的可靠传输,使其更适应城市无线环境比较恶劣的情况下应用。电台空中传输速率可达512kbps,能过满足一般图像的要求,同时设备提供一个以太网口、两个串口,配合视频服务器及其他设备,可以同时提供图像、话音、数据的解决方案。
针对iNET300/900电台传输速率不是很高的情况,而且需要同时传送PLC等终端数据及云台控制信号,我们建议选择H.264压缩格式的视频服务器,这种服务器采用视频传输领域中最先进的技术,具有非常高的图像压缩能力,而且该技术针对无线传输容易丢包、误码等特点提供相应的修正工具。
基于iNET300/900电台具有以上的特点,我们可以在中心的高塔上放置一副8.5dBi的全向天线,移动车辆上放一副5.6dBi的车载天线,在视距情况下可以保证50KM的传输距离,如果有一定阻挡情况下,保证将方圆几公里到十几公里内的现场图像实时的传送回指挥中心。实现了移动视频系统的机动性和图像传输的实时性,提高了指挥中心对现场的指挥效率。同时,现场人员也可以通过这套无线专网系统实时的访问内部网,查询相关数据文件,实现现场办公,大幅度提高工作效率。
1、系统结构:数据部分
a、上位机(或昆仑通态等触摸屏)与PLC(如西门子)


b、主从PLC
 

2、系统结构:图像部分
a、固定无线图像传输系统

    
b、工业以太网传输网络(视频、语音、数据)


三、 通讯距离与天线高度、发射功率关系

1、理论计算
相距较远的两个点之间能不能通?通了以后误码率是多少?抗干扰稳定性有多强?在理论上取决于如下两个因素。
A、视距传输
电波信号的传输根据工作波长(频段)的长短不同具有地面波传输(长波)、电离层反射传输(短波)、空中传输(超短波、微波)三种方式,我国无线电管理部门将专用无线数据传输业务主要分配到220~240MHz频段(另外还有800MHz、2.4GHz等频段),这个频段的电波传播是通过空中进行的。由于地球曲率的影响,两个点(天线高度分别为H米和h米)之间最大可视距离D公里为

 D=4.12×(√H+√h)
假设主站天线架设在办公楼顶(高约100m),远程站天线架设在平房顶上(高约4m),则
D=4.12×(√100+√4)=49.44公里
考虑到230兆频段电波具有一定的绕射能力,该种假设架设天线,理论上最远可以通到50公里左右。
同样假设主站和远程站天线高都是1米(如手持),则理论上最大传输距离为6公里左右。
因此天线架设的相对高度是决定通讯距离的第一因素。
B、接收场强
电波从电台发出,经过馈线和天线,通过空中向远方传播,信号受到衰减,到远端接收机时,场强电平为
Pr=Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo
Pr:正常接收电平(dBm)
Pt:发信功率(dBm)
Gt、Gr:收发天线增益(dBm)
Lt、Lr:收发馈线损耗(dBm)
Lo:自由空间损耗(dBm),Lo=32.45+20logf (MHz) +20logD (Km)
电波信号到达接收机的场强不同,解调输出信号的信噪比亦会不同,从而影响系统的判决造成误码。如果场强太小,即使距离再近接收机亦收不到。所以接收场强是决定通讯距离的第二因素。
接收场强Pr与接收机的门限电平(即在BER小于10-6时,接收机要求的场强电平值,不同的电台,该指标不同,一般为-110dBm)差距即为衰落储备。Pr与接收门限电平差距越大,衰落储备越多,抗干扰能力越强,误码越少,一般要求衰落储备在20dB以上。
2、实际测试
由于现场的实际环境不可能是绝对平坦的,如有山丘、建筑物、树木,不同程度和方式影响电波的传播。因此,在工程实施前,必须进行现场电波传播和接收场强测试(准确到多少dBm),以便根据现场环境和工作要求,确定主站和各远程站电台的功率、天线类型、架设高度等参数,使上下行信号达到足够的抗干扰能力,才能实现有效可靠的无线数据传输。

四、产品技术指标
华夏盛iNET300/900网络电台与上位机之间提供双向透明高速可靠传输通道,电台配有电源、天线、馈线、避雷器(天线架在室外时)。电台及相应配套设备,根据地形和通讯范围及应用档次要求,有多种型号供选择。
有关技术指标如下:
1、 iNET300/900型网络电台
1.1工作特性
数据速率:256/512/1024Kbps以太网,1200-115200bps串口
频      段:336-344/902-928MHz欧美ISM
扩频方式: 跳频扩频(FHSS)
传输距离:40公里
运行模式:接入点/远端双网关--提供以太网口和串口联接,可设置为接入点或远端双网关。
               远端串口网关--提供2个串口。
               远端以太网桥--提供以太网口,允许联接多个终端设备。
1.2物理接口
以太网:Ethernet 10BaseT,RJ-45
串    口:RS-232/485/V.24,DB-9F,DCE
              RS-232/485/V.24,DB-9M,DCE/DTE
天线接口:TNC母头
指示灯:Lan,Coml,Com2,Power,Link
1.3通信协议
无   线:CSMA/CA冲撞检测/避免
以太网:IEEE 802.3
             Spanning Tree (Bridging)
             IP(DHCP,ICMP,,UDP,TCP,ARP)
             Mobile IP
串    口:异步串口,支持多点串口协议,包括Modbus, DNP3,DF1,BSAP
1.4电台
载波功率:0.1 to 5 watt/5-25watt(选配)
输出阻抗:50 Ohms
占用带宽:312.5KHz
调制方式:CPFSK
接收灵敏度:-92dBm@512Kbps with 10-6BER
                 -101dBm@256Kbps with 10-6BER
网    管:HTTP (embedded web server)
               SNMPv1,MIB II,Enterprise MIB
1.5使用环境
工作温度:-40℃ to +70℃
湿    度:95% at 40℃ 非冷凝
输入电压:10.5-30Vdc (13.8 Vdc)
耗    电:Rx: 2.8W(10.5-24Vdc)
                Rx:3.5W(24.5-30Vdc)
                Tx:8W(10.5-24Vdc)
                Tx:9W(24.5-30Vdc)
冲击振动:美国军标MIL STD 202F,810E,202D

1.6物理特性
机    壳:铸铝
尺    寸:3.15×17.2×11.2 cm
重    量:908克
外接接口:BluNET,CDPD
安装选择:平面安装支板,导轨,19’机架
2、 开关电源(台湾名纬)
2.1、环境条件
2.1.1、工作温度:-20℃~+55℃
2.1.2、贮存温度:-40℃~+80℃
2.1.3、相对湿度:5%~95%
2.1.4、海拔高度:≤3000m
2.1.5、大气压力:70~106KPa
2.1.6、散热方式:自然传导散热
2.2、输入特性
2.2.1、输入额定电压值:220Vac
2.2.2、输入电压范围:165Vac~285Vac
2.3、输出电气特性
2.3.1、输出额定直流电压:+13.8Vdc
2.3.2、输出电流范围:+13.8Vdc / 0A~6A
2.3.3、稳压精度: ≤±2%
2.3.4、负载调整率:≤±2%
2.3.5、源调整率: ≤±1%
2.3.6、输出纹波:+13.8Vdc / ≤100mV

3、主站全向天线

频率范围:330~350MHz
带宽:9MHz
增益:8.5dBi
电压驻波比:≤1.5
标称阻抗:50Ω
极化:垂直
最大功率:150W
接头型号:SL16或N座
垂直面波瓣宽度:14.5°
长度:4.4m
重量:3.5kg
抗风强度:60m/s
注:玻璃钢分上下两段。

4、从站定向天线


频率范围:330~350MHz
带宽:16MHz
增益:9dBi
电压驻波比:≤1.5
标称阻抗:50Ω
极化:垂直或水平
最大功率:100W
接头型号:SL16或N座
波瓣宽度:E面:48° H面:54°
前后比:≥14dB
长度:1m
重量:2kg
抗风强度:60m/s

5、馈线(珠海汉胜)



 

6、避雷器(天线架在室外时)


产品型号: CA-23RP
频率范围:DC~2500MHz
电压驻波比:<1.5
标称阻抗:50Ω
接头型号:N-J
峰值功率:200W
放电开始电压:DC230V
插入损耗:0.1dB
外形尺寸:74×4.25×20(mm)
重量:100g

五、设备配置及参考价格(略)


系统方案所需设备配置及价格如下:
1、 上位机主站                                                        
含:
A、网络电台(iNET300型, 5W,512Kbps)                           
B、电源(台湾名纬产NES-50-12型,13.8V/4A)                      
C、全向天线(广东产TQJ-300型)                                  
  D、低损耗馈线(-7DFB,50欧姆)                                   
  E、电缆头                                                            
  F、避雷器(日本钻石CA-23RP型)                                 

2、分站                                                               
含:
A、网络电台(iNET300型, 5W,512Kbps)                          
B、电源(台湾名纬产NES-50-12型,13.8V/4A)                     
C、定向天线(广东产TDJ-300型)                                  
  D、低损耗馈线(-7DFB,50欧姆)                                  
  E、电缆头                                                             
F、避雷器(日本钻石CA-23RP型)                                 
 合计: 

 

 
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