鐵水運輸動態監測系統無線通訊網設計

寶山鋼鐵集團公司是我國特大型鋼鐵企業，隨著寶鋼三期工程的建設實施，傳統的鐵水運輸調度系統已不能適應生產規模擴大的需要。建立新的鐵水運輸動態監測系統，以提高生產調度的安全性、生產效率、自動化程度和經濟效益具有十分重要的意義。

鐵水運輸動態監測系統采用了當今先進的DGPS定位技術、組合定位技術、地圖匹配技術、擴頻通信技術、計算機及網絡技術，以及地理信息系統技術、電子大屏技術等，解決了在鋼鐵廠內惡劣工業環境下，鐵路線上鐵水運輸車輛的定位跟蹤問題，使調度管理人員在中心站的電子大屏上能實時觀測到鐵水運輸車輛動態位置和狀態以及其他有關信息，便于及時、合理地進行生產運輸調度。

作為鐵水運輸動態監測系統的重要組成部分——無線通信網，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系統的正常工作。本文介紹的無線通信網已在寶鋼鐵水運輸動態監測系統中應用，通信系統工作正常，穩定可靠，效果良好。

1 無線通信網設計

1.1 系統要求

（1）在1.8km×2.3km的區域內，保證廠房內外的車輛與中心站之間實時通信；

（2）監測車輛85輛；

（3）每個車輛信息更新率最高可達到每秒更新一次；

（4）車輛設備采用蓄電池供電，為延長電池更換周期，需采用低功耗設備；

（5）具有良好的電磁兼容性，不能對現在正在使用的其他通信設備產生干擾；

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

（7）中心站與車輛之間為雙向通信方式。

2 設備選型和設計

2.1 擴頻通信機選擇

在鐵水運輸動態監測系統中根據使用方式的不同，使用了AirLink和WIT915兩種型號的擴頻通信機來組成無線通信網。AirLink通信機用于中心站與中繼站通信，WIT915通信機用來完成中繼站和移動車輛間的通信。

AIRLINK 19MP是美國CYLINK公司的L波段無線擴頻MODEM數傳通信機，可工作于點對點和點對多點工作方式，也可作為轉發器或hub來應用。其主要技術指標如下：

（1）工作頻段：902～928MHz，16個信道可選；

（2）采用直序擴展工作方式，PN序列長度32bit；

（3）調制方式為BPSK（Bi-Phase Shift Keying），數據速率可達38400bps，信道帶寬為1.5MHz；

（4）系統增益（不包括天線增益）為130dB。其中，擴頻增益為12dB；

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

（6）采用時分雙工技術（TDD），可以實現全雙工通信，視距傳輸可達50km。