定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明 天車無(wú)線調(diào)度管理系統(tǒng) 武鋼三煉鋼天車原有的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)因年代已久，設(shè)備嚴(yán)重老化,已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)和管理的要求，需要更新和改造，特提出本方案。 一、定位系統(tǒng)改造內(nèi)容 1、保留車上的稱重系統(tǒng)，只將稱重?cái)?shù)據(jù)讀入本系統(tǒng)中。 2、增加無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，將稱重?cái)?shù)據(jù)送到中央控制室。 3、增加稱重?cái)?shù)據(jù)管理功能。 二、定位系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu) 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)由地面站和車載站組成。 地面站由無(wú)線通信單元、控制器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成，主要功能：與各機(jī)車的通訊、數(shù)據(jù)管理等功能。 車載站由無(wú)線通信單元、控制器等部分組成，主要功能：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、與中央控制室通訊等功能。
三、定位系統(tǒng)采用的核心技術(shù) 定位系統(tǒng)采用無(wú)線擴(kuò)頻通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)天車吊鉤秤稱重?cái)?shù)據(jù)的無(wú)線傳輸 1、定位系統(tǒng)擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ) 擴(kuò)頻通信的可行性，是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來(lái)的。 信息論中關(guān)于信息容量的仙農(nóng)(Shannon)公式為： C＝WLog2(1十P/N) (1) 式中：C------信道容量(用傳輸速率度量) W-----信號(hào)頻帶寬度 P------信號(hào)功率 N------白噪聲功率 式(1)說(shuō)明，在給定的傳輸速率C不變的條件下，頻帶寬度W和信噪比P／N是可以互換的。即可通過(guò)增加頻帶寬度的方法，在較低的信噪比P／N(S／N)情況下傳輸信息。 擴(kuò)展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴(kuò)頻通信的重要特點(diǎn)，并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 總之，我們用信息帶寬的100倍，甚至1000倍以上的寬帶信號(hào)來(lái)傳輸信息，就是為了提高通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證可靠**地通信。這就是擴(kuò)展頻譜通信的基本思想和理論依據(jù)。 2、定位系統(tǒng)擴(kuò)頻通信的幾種工作方式 按照擴(kuò)展頻譜的方式不同，現(xiàn)有的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可以分為： ①直接序列擴(kuò)頻工作方式，簡(jiǎn)稱直擴(kuò)(DS)方式 ②跳變頻率工作方式，簡(jiǎn)稱跳頻(FH)方式 ③跳變時(shí)間工作方式，簡(jiǎn)稱跳時(shí)(TH)方式 ④寬帶線性調(diào)頻工作方式，簡(jiǎn)稱Chirp方式 ⑤各種混合方式 3、定位系統(tǒng)無(wú)線擴(kuò)頻模塊介紹 （1）定位系統(tǒng)統(tǒng)采用DATA-LINC公司生產(chǎn)的無(wú)線擴(kuò)頻通信模塊，該模塊的主要特點(diǎn)如下： ①無(wú)需許可證，工作于2.4-2.483GHz的工業(yè)、 科研和醫(yī)療 (ISM) 擴(kuò)展頻段(可選902-928MHz),*大程度的抗干擾，可用于高噪聲環(huán)境 ，根據(jù)不同應(yīng)用，進(jìn)行工廠和現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)設(shè)置，從而確保用戶實(shí)現(xiàn)無(wú)故障安裝 ②用戶可配置主站，從站，中繼器或從站/中繼器模式，頻率按鍵選擇確保不同系統(tǒng)同時(shí)工作 ③在無(wú)阻擋物情況下，信號(hào)傳輸距離可達(dá)32.18公里(20英里)，如安裝中繼器可繼續(xù)擴(kuò)展通訊距離 ④Data-LincGroup的SRM6100無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器提供*可靠和*高性能的串行無(wú)線通訊方案。 通過(guò)在2.4GHz-2.483GHz頻段應(yīng)用智能頻譜跳頻技術(shù)，SRM6100可提供*可靠和有力的通訊。 SRM6100應(yīng)用跳頻，擴(kuò)頻和32位誤碼矯正技術(shù)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴o(wú)需昂貴的射頻點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)。射頻數(shù)據(jù)傳輸速率為188Kbps。并且不需要FCC點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)許可證。 SRM6100安裝簡(jiǎn)單、便宜。SRM6100無(wú)線電通訊技術(shù)無(wú)需昂貴和不容易安裝的硬電纜和光纜。 SRM6100支持多種組態(tài)，包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊和多點(diǎn)通訊。多點(diǎn)通訊對(duì)從站數(shù)目無(wú)限制。SRM6100可做為中繼器工作，以達(dá)到擴(kuò)展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。 （2）定位系統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合 SRM6100*適合應(yīng)用于下列工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)： ①安裝在移動(dòng)平臺(tái)、高架起重機(jī)、轉(zhuǎn)車或其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備上PLC的無(wú)線通訊。 ②遠(yuǎn)程PLC的編程和診斷。 ③SCADA系統(tǒng)，如水處理/污水處理，電力和石油/天然氣系統(tǒng) ④地下通訊或岸船通訊 ⑤高射頻干擾環(huán)境 (如鋼鐵, 制造) （3）定位系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) ①工作頻率：無(wú)需許可證, 2.4-2.483 GHz ②發(fā)送器 工作范圍： 32.18 公里, 無(wú)阻擋物情況下使用DATA-LINC的鞭式天線 輸出功率： *大為500 mW (根據(jù)10 可編程步，功率從100mw變化到500mW)(+27dBm) 調(diào)制擴(kuò)頻： GFSK, 120 Kbps - 170 Kbps 擴(kuò)展碼： 跳頻 跳模式： 15 (用戶可選) 占用帶寬： 230 KHz ③接收器 靈敏度： -108 dBm @ 10-6 raw BER 選擇性： 40 dB @ fc + -230 KHz; 60 dB @ fc + -460 KHz 系統(tǒng)增益： 135Db ④RF 數(shù)據(jù)傳輸 錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)： 32 位CRC誤碼矯正，數(shù)據(jù)包重傳 數(shù)據(jù)編碼置換：動(dòng)態(tài)鍵 連接吞吐量： 115 Kbps ⑤接口 可選 RS422 和 RS485 。 數(shù)據(jù)吞吐量 (未壓縮).1200 Baud - 115.2 Kbaud; 監(jiān)測(cè)吞吐量時(shí)，假設(shè)只可利用75%的工作頻率 ⑥接頭： RS232, DB-9 female RS232, 異步, 10 或 11 位字, 全雙工 ⑦天線 鞭式天線、外置全向天線或yagi天線 ⑧電源 供電電壓： 10.5 - 18.0 VDC; 12 VDC 墻安裝式變壓器。 可選 24 VDC 發(fā)送電流： 650ma @ 12 VDC @ 1 Watt 接收電流：當(dāng)12 VDC時(shí)，電流為100mA 備用電流：當(dāng)12 VDC時(shí)，電流為65mA ⑨工作狀態(tài) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊, 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通訊, 存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)中繼器 溫度： -40° 到 75°C (-40° 到 +167° F ) 濕度： 0 to 95% 無(wú)凝結(jié)濕度 ⑩機(jī)殼 標(biāo)準(zhǔn)： NEMA 1; 18號(hào)鋼， 帶安裝法蘭. 可選： NEMA 4標(biāo)準(zhǔn) 重量：0.91 公斤 (2 磅) SRM6100 機(jī)殼尺寸 4、定位系統(tǒng)通信控制器技術(shù)說(shuō)明 （1）原理框圖 （2）定位系統(tǒng)功能和作用 ①建立與PLC連接的通信橋梁。 ②從車上稱重PLC中讀取數(shù)據(jù)。 ③協(xié)議轉(zhuǎn)換。地面站的無(wú)線模塊僅有一臺(tái)，要與兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上車上無(wú)線模塊進(jìn)行通信，必須制定一個(gè)一對(duì)多的通信協(xié)議。 ④數(shù)據(jù)緩沖，稱重?cái)?shù)據(jù)送到無(wú)線模塊去發(fā)送之前，需要進(jìn)行存儲(chǔ)，否則數(shù)據(jù)容易丟失。 ⑤I/O操作。
（3）定位系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) ①工作溫度：–100C — +600C。 ②通信波：300bps — 115200bps任選。 ③數(shù)據(jù)模式：ASCⅡ碼或自定義方式
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