铁水运输动态监测系统无线通讯网设计

宝山钢铁集团公司是我国特大型钢铁企业，随着宝钢三期工程的建设实施，传统的铁水运输调度系统已不能适应生产规模扩大的需要。建立新的铁水运输动态监测系统，以提高生产调度的安全性、生产效率、自动化程度和经济效益具有十分重要的意义。

铁水运输动态监测系统采用了当今先进的DGPS定位技术、组合定位技术、地图匹配技术、扩频通信技术、计算机及网络技术，以及地理信息系统技术、电子大屏技术等，解决了在钢铁厂内恶劣工业环境下，铁路线上铁水运输车辆的定位跟踪问题，使调度管理人员在中心站的电子大屏上能实时观测到铁水运输车辆动态位置和状态以及其他有关信息，便于及时、合理地进行生产运输调度。

作为铁水运输动态监测系统的重要组成部分——无线通信网，主要完成中心站与车辆之间的信息传输，其性能的好坏直接影响到整个系统的正常工作。本文介绍的无线通信网已在宝钢铁水运输动态监测系统中应用，通信系统工作正常，稳定可靠，效果良好。

1 无线通信网设计

1.1 系统要求

（1）在1.8km×2.3km的区域内，保证厂房内外的车辆与中心站之间实时通信；

（2）监测车辆85辆；

（3）每个车辆信息更新率最高可达到每秒更新一次；

（4）车辆设备采用蓄电池供电，为延长电池更换周期，需采用低功耗设备；

（5）具有良好的电磁兼容性，不能对现在正在使用的其他通信设备产生干扰；

（6）抗干扰能力强，能够保证在钢铁厂恶劣工业环境下的可靠通信，误码率小于10 -6。

（7）中心站与车辆之间为双向通信方式。

2 设备选型和设计

2.1 扩频通信机选择

在铁水运输动态监测系统中根据使用方式的不同，使用了AirLink和WIT915两种型号的扩频通信机来组成无线通信网。AirLink通信机用于中心站与中继站通信，WIT915通信机用来完成中继站和移动车辆间的通信。

AIRLINK 19MP是美国CYLINK公司的L波段无线扩频MODEM数传通信机，可工作于点对点和点对多点工作方式，也可作为转发器或hub来应用。其主要技术指标如下：

（1）工作频段：902～928MHz，16个信道可选；

（2）采用直序扩展工作方式，PN序列长度32bit；

（3）调制方式为BPSK（Bi-Phase Shift Keying），数据速率可达38400bps，信道带宽为1.5MHz；

（4）系统增益（不包括天线增益）为130dB。其中，扩频增益为12dB；

（5）发射功率最大为800mW（29dBm），并且可通过拨码开关选择不同的发射功率；

（6）采用时分双工技术（TDD），可以实现全双工通信，视距传输可达50km。