自來水供水管網采用CDMA完成遠程數據通訊的方案
一、項目背景：
該方案是針對城市小區供水系統的分布式監控網絡而設計的。該供水系統分為位于小區的遠程控制站和中心控制系統，中心控制系統對遠程站的數據進行監控，遠程站需要和中心系統建立數據通訊。所以該方案需要考慮到以下幾個方面：
1、完成遠程站和中心系統之間的通訊網絡要覆蓋全市，以便將分布在全市各地小區的自來水供水加壓系統遠程站和中心系統連接起來。
2、完成遠程通訊的終端設備。
3、整個監控系統的網絡結構簡潔易懂，保持原有的工業自控網絡的結構和方法，用戶的使用和操作不受新方案的影響。
二、解決方案：
1、通訊網絡的選擇：
傳統的水處理自控系統多采用數傳電臺的方式完成通訊，但受到城市建筑增多，增高等影響，存在地理因素阻礙，干擾大，成本投入高，防雷要求高，不靈活，越來越受限制，。所以采用聯通公司的CDMA網絡，正好可以實現無線通訊的要求。CDMA網絡可以覆蓋大多數地區，且覆蓋率在不斷提高，帶寬上下行可以達到約60Kbps，而且支持標準IP協議。目前，CDMA的收費是按照流量收費，并設有包月費用。所以本方案選擇CDMA網絡。
2、關于完成遠程通訊的終端設備
該方案采用具有路由功能的無線通訊設備Inrouter310C，該設備利用2.5G/3G移動網絡作為承載網絡實現數據的遠程無線傳輸，將遠程控制站與中心控制系統連接起來，實現工業以太網網絡設備之間的遠程互訪。InRouter310采用標準以太網協議，進行網絡路由，同時滿足工業PLC的雙向通訊協議的要求，采用VPN技術，完成遠程網絡的安全互聯，實現機器對機器基于標準TCP/IP協議的數據通信。
3、關于整個監控系統的網絡結構，完全滿足標準工業以太網的架構，簡單明了。用戶使用方便。
5、系統搭建：
（1）小區的供水遠程控制站采用以太網的PLC實現數據的采集和控制。
（2）中心監控系統（上位機）運行監控軟件，采用ADSL方式與互聯網連接，獲得一個公網IP，同時中心系統設置一臺普通的VPN路由器或者防火墻，以保證中心網絡的安全和完成遠程站的接入。
（3）遠程站通過無線路由器InRouter 310C連接Internet網絡，并按照設置好的中心系統IP地址等參數建立和中心上位機的安全連接。
（4）中心上位機運行監控軟件，如組態軟件，采用Modbus TCP協議與遠程站的PLC進行通訊。
（5）中心系統不僅可以采集到PLC的數據，還可以維護PLC的運行程序，例如上傳和下載程序，大大減少了現場維護的工作量。
（6）每臺無線路由器InRouter 310C中插有一張聯通的UIM卡，進行數據通訊，按照數據通訊的實際流量向聯通公司交納流量費。
三、無線路由器的產品功能及特點：
1、移動網絡接入技術：接入2.5G移動通信網絡（GPRS/CDMA1x），利用其提供的數據通信能力實現Internet接入，接入帶寬與承載網絡提供的帶寬一致，在3G移動通信網絡得到正式商用時，可以快速支持新的網絡，實現更高速的移動接入。
2、VPN技術：采用基于IPSec標準的VPN技術，支持CA證書認證，可實現異地網絡的安全互聯，并與Cisco，華為等著名廠商的主流產品互聯互通，構建無縫的工業領域虛擬專用網絡。
3、連接管理技術：提供可管理的連接，可以按照用戶的需求在網絡任何一方發起連接或者斷開連接，并可實現按需連接、自動斷線、手動激活等功能，節約用戶的網絡資源，減少運行費用。
4、斷線檢測、自動修復技術：解決移動數據通信可靠性較差、容易掉線等問題，為上層應用提供可靠通信鏈路。
5、流量管理技術：針對移動數據通信帶寬較小、容易阻塞等問題，應用流量管理策略，通過劃分不同業務的優先級別對數據流量實現動態調度，保證關鍵應用的帶寬要求，高效利用有限的帶寬。
6、嵌入式技術：系統硬件平臺采用32位嵌入式CPU，提供強大的處理能力；軟件平臺采用嵌入式操作系統，安全、成熟、穩定、可靠。
7、模塊化實現技術：系統軟硬件平臺均采用模塊化、標準化技術，容易升級以支持新技術、新應用。
四、網絡優勢：
1、能夠滿足城市小區供水系統的分布式監控網絡的技術要求，不改變原有工業以太網網絡的結構和中心系統程序。
2、組網簡單安全，成功連接分布各地的PLC和監控中心網絡。
3、聯通CDMA1X網絡為行業用戶提供了穩定可靠的數據承載網絡，不需維護。
4、實施周期很短，省去傳統有線布網方式的巨大工作量。
5、通信費用大大低于傳統的專線通訊費用。
6、工業以太網的PLC結合無線通訊路由器的使用，將整個系統的遠程維護工作量降到最低，監控中心的工作人員和設備廠商的技術人員完全可以采用遠程的方式完成對整個系統設備的維護。
五、技術參數：
·產品型號:InRouter 310C
·功能描述: 支持CDMA網絡，作為遠程控制站與中心控制系統之間的CDMA網關及路由器接口
·電源:1個2針的插入式端子塊
·以太網接口:1個10/100Base-TX, RJ45口，自適應
·串口:1個DB9母頭，RS232/485
·天線:SMA 50Ω
·UIM卡接口:卡座形式為抽插式電源要求:
·工作電壓:直流供電，9-40VDC
·工作電流:待機：100mA@+9VDC，通信：500mA@+9VDC網絡
·組網:支持INTERNET互連，符合IEEE 802.3標準，保持雙向數據傳輸，IP路由
·VPN隧道:PPTP協議，L2TP協議，IPsec協議
協議:支持協議 TCP / UDP相關服務
·診斷:LEDs（電源，聯網狀態，重起，故障）日志，
·報警:LEDs, 短信
·設置方式:串口配置，TELNET配置，WEB配置
·設置參數:系統管理，UIM 卡，短信報警，本地網絡參數，動態域名，串口通信參數，CDMA 設置，vpn撥入連接設置，vpn 撥出通道環境條件
·工作溫度:0℃～+70℃
·儲存/運輸溫度:-15℃～+70℃
·相關濕度:10%～95%(無凝結)機械結構
·尺寸:180X114X40mm
·安裝:卡軌式安裝
·重量:750g
該方案是針對城市小區供水系統的分布式監控網絡而設計的。該供水系統分為位于小區的遠程控制站和中心控制系統，中心控制系統對遠程站的數據進行監控，遠程站需要和中心系統建立數據通訊。所以該方案需要考慮到以下幾個方面：
1、完成遠程站和中心系統之間的通訊網絡要覆蓋全市，以便將分布在全市各地小區的自來水供水加壓系統遠程站和中心系統連接起來。
2、完成遠程通訊的終端設備。
3、整個監控系統的網絡結構簡潔易懂，保持原有的工業自控網絡的結構和方法，用戶的使用和操作不受新方案的影響。
二、解決方案：
1、通訊網絡的選擇：
傳統的水處理自控系統多采用數傳電臺的方式完成通訊，但受到城市建筑增多，增高等影響，存在地理因素阻礙，干擾大，成本投入高，防雷要求高，不靈活，越來越受限制，。所以采用聯通公司的CDMA網絡，正好可以實現無線通訊的要求。CDMA網絡可以覆蓋大多數地區，且覆蓋率在不斷提高，帶寬上下行可以達到約60Kbps，而且支持標準IP協議。目前，CDMA的收費是按照流量收費，并設有包月費用。所以本方案選擇CDMA網絡。
2、關于完成遠程通訊的終端設備
該方案采用具有路由功能的無線通訊設備Inrouter310C，該設備利用2.5G/3G移動網絡作為承載網絡實現數據的遠程無線傳輸，將遠程控制站與中心控制系統連接起來，實現工業以太網網絡設備之間的遠程互訪。InRouter310采用標準以太網協議，進行網絡路由，同時滿足工業PLC的雙向通訊協議的要求，采用VPN技術，完成遠程網絡的安全互聯，實現機器對機器基于標準TCP/IP協議的數據通信。
3、關于整個監控系統的網絡結構，完全滿足標準工業以太網的架構，簡單明了。用戶使用方便。
5、系統搭建：
（1）小區的供水遠程控制站采用以太網的PLC實現數據的采集和控制。
（2）中心監控系統（上位機）運行監控軟件，采用ADSL方式與互聯網連接，獲得一個公網IP，同時中心系統設置一臺普通的VPN路由器或者防火墻，以保證中心網絡的安全和完成遠程站的接入。
（3）遠程站通過無線路由器InRouter 310C連接Internet網絡，并按照設置好的中心系統IP地址等參數建立和中心上位機的安全連接。
（4）中心上位機運行監控軟件，如組態軟件，采用Modbus TCP協議與遠程站的PLC進行通訊。
（5）中心系統不僅可以采集到PLC的數據，還可以維護PLC的運行程序，例如上傳和下載程序，大大減少了現場維護的工作量。
（6）每臺無線路由器InRouter 310C中插有一張聯通的UIM卡，進行數據通訊，按照數據通訊的實際流量向聯通公司交納流量費。
三、無線路由器的產品功能及特點：
1、移動網絡接入技術：接入2.5G移動通信網絡（GPRS/CDMA1x），利用其提供的數據通信能力實現Internet接入，接入帶寬與承載網絡提供的帶寬一致，在3G移動通信網絡得到正式商用時，可以快速支持新的網絡，實現更高速的移動接入。
2、VPN技術：采用基于IPSec標準的VPN技術，支持CA證書認證，可實現異地網絡的安全互聯，并與Cisco，華為等著名廠商的主流產品互聯互通，構建無縫的工業領域虛擬專用網絡。
3、連接管理技術：提供可管理的連接，可以按照用戶的需求在網絡任何一方發起連接或者斷開連接，并可實現按需連接、自動斷線、手動激活等功能，節約用戶的網絡資源，減少運行費用。
4、斷線檢測、自動修復技術：解決移動數據通信可靠性較差、容易掉線等問題，為上層應用提供可靠通信鏈路。
5、流量管理技術：針對移動數據通信帶寬較小、容易阻塞等問題，應用流量管理策略，通過劃分不同業務的優先級別對數據流量實現動態調度，保證關鍵應用的帶寬要求，高效利用有限的帶寬。
6、嵌入式技術：系統硬件平臺采用32位嵌入式CPU，提供強大的處理能力；軟件平臺采用嵌入式操作系統，安全、成熟、穩定、可靠。
7、模塊化實現技術：系統軟硬件平臺均采用模塊化、標準化技術，容易升級以支持新技術、新應用。
四、網絡優勢：
1、能夠滿足城市小區供水系統的分布式監控網絡的技術要求，不改變原有工業以太網網絡的結構和中心系統程序。
2、組網簡單安全，成功連接分布各地的PLC和監控中心網絡。
3、聯通CDMA1X網絡為行業用戶提供了穩定可靠的數據承載網絡，不需維護。
4、實施周期很短，省去傳統有線布網方式的巨大工作量。
5、通信費用大大低于傳統的專線通訊費用。
6、工業以太網的PLC結合無線通訊路由器的使用，將整個系統的遠程維護工作量降到最低，監控中心的工作人員和設備廠商的技術人員完全可以采用遠程的方式完成對整個系統設備的維護。
五、技術參數：
·產品型號:InRouter 310C
·功能描述: 支持CDMA網絡，作為遠程控制站與中心控制系統之間的CDMA網關及路由器接口
·電源:1個2針的插入式端子塊
·以太網接口:1個10/100Base-TX, RJ45口，自適應
·串口:1個DB9母頭，RS232/485
·天線:SMA 50Ω
·UIM卡接口:卡座形式為抽插式電源要求:
·工作電壓:直流供電，9-40VDC
·工作電流:待機：100mA@+9VDC，通信：500mA@+9VDC網絡
·組網:支持INTERNET互連，符合IEEE 802.3標準，保持雙向數據傳輸，IP路由
·VPN隧道:PPTP協議，L2TP協議，IPsec協議
協議:支持協議 TCP / UDP相關服務
·診斷:LEDs（電源，聯網狀態，重起，故障）日志，
·報警:LEDs, 短信
·設置方式:串口配置，TELNET配置，WEB配置
·設置參數:系統管理，UIM 卡，短信報警，本地網絡參數，動態域名，串口通信參數，CDMA 設置，vpn撥入連接設置，vpn 撥出通道環境條件
·工作溫度:0℃～+70℃
·儲存/運輸溫度:-15℃～+70℃
·相關濕度:10%～95%(無凝結)機械結構
·尺寸:180X114X40mm
·安裝:卡軌式安裝
·重量:750g
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