翻译的中文 智能与网络化系统研究所.doc

用于TETAR通信网络的SCADA系统 摘要：许多大面积工业系统是散播到广大的地理区域里，且需要从一个中央监督点通过使用SCADA系统加以监控和控制。远程，低数据率的通信是这种系统中一个固有的组成部分。传统上，数据通信被建立通过租用线路或其他一些专门的通信信道，这可能是昂贵的且难以在某些偏远地区建立。随着专业蜂窝无线通信网络的引入，如集群网络，它已成为可能使用他们的数据通信服务为连接到一个SCADA系统远程单位的的监控中心。但是，现有的SCADA系统往往不直接兼容无线移动站且一个附加的协议转换器需要连接它们。本论文论述这一问题并介绍了一个协议转换器设计对于斯洛文尼亚天然气输送系统的SCADA系统。 关键词：SCADA，TETRA，SDS，数字数据传输，协议转换器 介绍 有许多大面积工业系统是散播到广大的地理区域里，且需要从一个中央监督点加以监控和控制。一个例子是天然气管道系统。它包括一个从监控中心一些计量，调节，和压缩站的监测和控制。这种监测和控制系统被称为的SCADA （监控和数据采集系统）系统。它们涉及长途通信，远程站点的传输数据和监管中心。传统上，这种通信一直建立租用线路或其他一些专门通信信道，这对于建设和操作往往是困难和昂贵的。 由于专业蜂窝无线通信网络的引入，例如集群（陆地集群无线电） ，这已经使建立这样的通讯联系更容易，假设信号覆盖这个地区。然而，通信支持在现有的 SCADA系统往往局限于租线调制解调器，在过去它一直是这样传统的通信方式。 在本文中，我们演示了现有 SCADA系统如何用于斯洛文尼亚天然气传输系统，可以使用的TETRA数据通信。 SCADA系统 一个SCADA系统是一个工业测量和控制系统组成为： 一个中央主机或管理者（也称为一个主站，主终端或MTU）。 一个或多个地区的数据采集和控制单位或遥控单元（也称为远程站， 远程终端单元，或远程终端设备）。 软件用于监测和控制整个系统。 当代SCADA系统大多为开环控制特性且以相对较低的数据率使用长途通信。 这种主站常常由两个分离的子系统组成： 一个工作站它处理所有的信息，且其中系统操作者可以监视和控制系统。 一个通信控制器，它实时接管负重，低层次的通信处理和为其他任务，减轻工作站其他任务。 一个典型的SCADA系统结构，如上描述，是在图1中显示。对于长距离通信，通信控制器和 远程终端设备通过调制解调器装备（例如，根据标准ITU - T V.23[3]以1200比特/秒最大数据率）。对于本地连接，调制解调器可以绕过且EIA232（RS232接口）信号直接使用。 图1 典型的SCADA结构 3．在TETRA中的数据传输 TETRA[1]是一个专门的无线语音和数据通信系统，类似于GSM但有明显的特征（如组呼，优先呼叫，不通过基站的直接移动到移动的通信，等等）专业使用者有这种需求（警察，消防队，等）。TETRA标准被ETSI采用（欧洲电信标准协会）[2]。 3.1 TETRA数据传输模式和标准 在TETRA中有三种数据模式可利用： 电流模式 一个固定的数据通信信道在两点之间建立。一个固定数据率高达7.2 kbit/s每信道（见图1）被分配到一个连接。由于数据传输通常突发由于其本身的突发本性，这种模式从信道使用角度看是非常低效的而且因此是昂贵的。 SDS（短数据服务）。这是一种特殊的服务，类似于GSM中的SMS，适合于低数率数据包传输。 分组数据。这是全功能的分组数据通讯适合于IP （互联网协议）传输。单通道网络比特率是4800比特/秒。 TETRA对于语音和数据传输系统使用三种不同的标准： V+D（语音+数据）。这种标准用于语音呼叫和数据传输的各种模式（电流模式，SDS，或包数据）。 DMO（直接模式操作）类似于V+D但运行时没有一个基站。可利用的服务的设置被限制于V+D。 PDO（包数据优化）。就像名字的暗示，这个标准是专门设计和优化的对于分组数据传输。 表1至3总结不同的TETRA 数据传输模式和标准。 表1 TETRA数据传送，电路模式 表2 TETRA数据传送,SDS 表3 TETRA数据传送，包数据 CONP （面向连接网络协议）和 SCLNP （特定较少连接，网络协议）是两个较久的分组数据协议服务。在目前版本的标准中，PDP（分组数据协议）被用于替代。 TETRA的外围设备接口 TETRA标准ETSI EN 300 392-5定义一个标准接口，PEI（外围设备接口），对于连接一个外围数据设备对于一个TETRA移动站点。 电气上，PEI它是一个串行线路连接。正如ITU-T标准V.24（逻辑信号）和V.28（电气特征）[3]，且EIA标准EIA232（从前的RS232）[4]。默认字符格式是（8，N，1）：1起始位，8数据位，否奇偶校验位，（1停止位）。因此，