главнаяотчеты по проектамотраслевые решениянефть и газБазовая структура кл ... х объектов (1 часть) / 2009 г.

Базовая структура кластерных цифровых радиотехнологий передачи данных с различных объектов (1 часть)

Цифровое радио - технология беспроводной передачи цифровой информации посредством электромагнитных волн радиодиапазона. Преимуществами такого типа связей являются:
• Помимо звука могут передаваться тексты, картинки и другие данные (больше, чем в RDS).
• Слабые радиопомехи никак не изменяют звук.
• Более экономичное использование частотного пространства посредством передачи сигналов.
• Мощность передатчика может быть сокращена в 10—100 раз.

Стратегия передачи данных по кластерным радиосетям ООО «ТРЭИ»

 
Рис. 1
Базовая структура кластерных цифровых радиотехнологий (КРТ) ООО «ТРЭИ» для передачи данных. Интеграция КРТ с системами АДКУ
 
Кластер радиосети ООО «ТРЭИ» - это эфирное радионаправление для группы независимых аппаратно-программных устройств, работающих вместе, в виде единой системы, таким образом, чтобы важные для работы приложения и ресурсы оставались доступными клиентам для технологического управления, сетевого резервирования обмена данных, диагностического мониторинга и других служб.

Тип, количество устройств, входящих и используемых в кластере, подобраны таким образом, чтобы снизить потери информационного пространства и повысить степень эффективности использования ресурсов предприятия на данном направлении. Использование принципа кластерного построения, позволяет расширить как доступность служб, так и масштабируемость и управляемость. Стратегия основана на использовании базовых эфирных радиосхем, предназначенных для определённого уровня сети, характеризуемого объёмом передаваемых данных, требованиями к скорости обмена и дальностью эфирного коридора. Применение различных комбинаций базовых эфирных радиосхем позволяет значительно упростить эксплуатацию, модернизацию и наращивание сети. (Рис. 1)

Базовое оборудование, используемое для организации кластерных радиосетей

 
Рис. 2
 
Тип и модель конкретного оборудования применяемого в КРТ может быть самым разнообразным и ограничивается только пожеланиями заказчика (Рис. 2).
RTU — (Remote Terminal Unit) удаленное устройство, источник и приёмник данных.
В качестве RTU может выступать любое оборудование, имеющее возможность обмениваться данными с первичными датчиками и управлять технологическим оборудованием куста или промышленного объекта, такое как контроллер “TREI 5B-05”.
RS — радиомодем с Ethernet и последовательным портом.
AP — точка доступа.

Используются в качестве беспроводных радио IP/Ethernet сетей большой дальности, малого энергопотребления, обеспечивающее высокую безопасность. Оно позволяет потребителям передавать через Ethernet или последовательные шлюзы в IP-сети информацию, данные с кустов, компрессорных станций, нефтепроводов, нефтехранилищ, а также обеспечивает мобильным пользователям доступ к сети.

Удаленный радиомодем с последовательным портом может подключатся, как по протоколу с инкапсуляцией через IP, так и радиомодем c Ehternet портом с подключением одного Ehternet устройства. Удаленный радиомодем работает по FHSS технологии в диапазоне 2400–2483 МГц и обеспечивает связь в радиусе до 25 километров и скоростью передачи данных 115,2 кбит/c.

Главные преимущества - это многоуровневая система защиты информации и 128 битное шифрование. Гибкость - использование нескольких протоколов передачи данных одновременно: голос, видео и т. д. Обновление - использование открытых стандартов подключения оборудования позволяет использовать новые и старые технологии для обеспечения надежной связи.

DR — субскоростная или полноскоростная радиорелейная станция.
Важной особенностью этих радиорелейных станций является частотный диапазон - 400 МГц, который не подвержен влиянию атмосферных осадков и обеспечивает большую дальность пролетов до 60 км. Станция состоит только из блока, предназначенного для установки внутри помещений, к которому подключается антенно-фидерный тракт. Эти станции спроектированы для передачи данных “точка-точка” и имеют широкую сферу применений. Целесообразно использовать станции для организации основных и резервных каналов связи, каналов доступа к глобальным телекоммуникационным сетям, в качестве основы для построения систем SCADA.

Субскоростная радиорелейная станция обеспечивает в полнодуплексном режиме пропускную способность от 64 кбит/c до 768 кбит/c в полосе от 25 кГц до 200 кГц. Подключение оборудования к радиорелейным станциям производится по интерфейсу EIA-530, V.35.

Полноскоростная радиорелейная станция обеспечивает в полнодуплексном режиме пропускную способность от 2,048 Мбит/с до 8,192 Мбит/с (от 1xE1 до 4E1) в полосе от 500 кГц до 2 МГц. Подключение оборудования к радиорелейным станциям производится по интерфейсу G.703.

DM — цифровой радиомодем (трансивер).
Радиомодемы DM рассчитаны на диапазоны 130-175 МГц, 330-512 МГц, и 800-960 МГц c более широким спектром возможностей для удовлетворения потребностей пользователей многоадресных систем.

Преимущества трансиверов DM — это высокая производительность и сохранность данных! Надежная конструкция и технологии, использующие цифровой сигнальный процессор (DSP) позволяют увеличить пропускную способность до 19,2 кбит/с.

Быстрая инсталляция, быстрая окупаемость благодаря простоте беспроводной инсталляции. Не требуется никакого дополнительного программного обеспечения или перепрограммирования для осуществления связи со стандартными асинхронными протоколами. Радиомодемы DM легко настраиваются, как в случае использования в качестве удаленной, так и центральной станции. Они могут работать как полудуплексные или симплексные радиостанции. Поддерживается любой разнос частот. С базовой станции становится доступной вся диагностика сети. Симплексный режим позволяет иметь симметричный радиотрафик.

Функционирование при наиболее неблагоприятных условиях. Особая конструкция радиотракта обеспечивает отличную работу при интерференции или затруднённом прохождении сигнала. Имеется обширная сетевая диагностика и удобные средства обслуживания и мониторинга всего комплекса связи. Если использовать специальное программное обеспечение управления сетью, то упрощаются задачи и сокращаются затраты на управление инфраструктурой сети.

MS — мастер станция.
Полнодуплексные мастер на диапазон 330–512 МГц и 800–960 МГц. Станция обладает повышенной производительностью, более широким спектром возможностей для удовлетворения потребностей пользователей многоадресных систем. Асинхронная связь в режиме реального времени. Не требуется никакого дополнительного программного обеспечения или перепрограммирования для осуществления связи со стандартными асинхронными протоколами. Базовые станции MS могут работать как полнодуплексные, полудуплексные или симплексные и конфигурируются как в качестве резервной базовой станции, так и в качестве удаленной радиостанции.

АРМ — диспетчерское место.
АРМ — это типовой серийный персональный компьютер или серверная станция. Предназначен для визуализации и управления технологическим процессом.

TREI-драйвер-концентратор данных — сервер кластера.
Драйвер-концентратор данных - это обязательный элемент КРТ ООО «ТРЭИ-Уфа», аппаратно-программный компонент с резервированием данных, предназначенный для работы в составе кластера и обслуживающий технологический процесс. Например, данные с оборудования кустов как управляемых серийным контроллером TREI 5B-05, так и любых других, используемых на сегодняшний день. Это позволяет легко интегрироваться КРТ в существующие аналоговые системы передачи данных АДКУ кустов.

В качестве данного сервера выступает серийный персональный компьютер, серверная станция или контроллеры TREI 5B-02(05). Используется данный сервер кластера в системе упорядочивания потока всех технологических данных, приходящих, например, с кустов.

Целью данной системы является организация инициативного и приоритетного опроса, получение стандартного формата кадров информации и как следствие, значительному увеличению пропускной способности всей радиосети, лёгкости при сопряжении и резервировании информационных потоков.
Разработанный и принятый стандарт упорядочивания данных (СУД) ООО «ТРЭИ-Уфа», позволяет эффективно управлять всем технологическим оборудованием, например, одновременно до 400 кустов, на одном направлении кластерной радиосети.
 
    Навигация по странице:
 
^ Наверх ^ 48 мс