主頁（http://www.by236.com）：數(shù)字電臺(tái)在油田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用 摘要：將無線電通訊和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合，用于油田監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用無線通訊方式實(shí)現(xiàn)井區(qū)和調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)話音通信，通過對井區(qū)、輸油管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，確保了油田生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高管理效率。本文介紹了系統(tǒng)的組成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、頻率劃分、功能和應(yīng)用軟件，綜述了數(shù)字電臺(tái)在油田上的應(yīng)用前景。 2、數(shù)字電臺(tái)的性能 數(shù)傳電臺(tái)經(jīng)過多年的發(fā)展，經(jīng)歷了從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)變的過程，從早期的模擬調(diào)頻對講收發(fā)信機(jī)（即車載式對講機(jī)）加MODEM改制而成的數(shù)傳臺(tái)，到現(xiàn)在的專業(yè)數(shù)字電臺(tái)，速率、可靠性、功能、都有了顯著提高。 數(shù)字電臺(tái)采用數(shù)字信號(hào)處理、糾錯(cuò)編碼、軟件無線電、數(shù)字調(diào)制解調(diào)和表面貼片一體化設(shè)計(jì)等技術(shù)，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，電臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)232數(shù)據(jù)口可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC、GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)終端等連接，傳輸速率達(dá)19200bps，誤碼低于10E-6（接收電平-110dBm時(shí)），發(fā)射功率0.5-25瓦可調(diào)節(jié)，無中轉(zhuǎn)通信距離達(dá)50公里以上，能適應(yīng)室內(nèi)或室外的惡劣工作環(huán)境。電臺(tái)數(shù)據(jù)和話音兼容，并具有遠(yuǎn)程診斷、測試、監(jiān)管功能。 用數(shù)字電臺(tái)組建的數(shù)傳網(wǎng)，傳輸實(shí)時(shí)性好、專用數(shù)據(jù)傳輸通道、一次建設(shè)投資、沒有運(yùn)行使用費(fèi)。 3、系統(tǒng)組成： 中心調(diào)度室與井區(qū)遠(yuǎn)程站采用點(diǎn)對多點(diǎn)通訊，半雙工通訊模式。無線通訊采用具有SCADA功能的主從通訊協(xié)議，PLC通過其標(biāo)準(zhǔn)RS232接口與數(shù)傳電臺(tái)相連實(shí)現(xiàn)無線通訊，通訊速率可達(dá)19200bps。PLC控制器作為從站（遠(yuǎn)程站）采用半雙工主從通訊方式，主站（中心調(diào)度室）PLC采用對各站輪詢方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 通訊系統(tǒng)由1個(gè)主站和多個(gè)遠(yuǎn)程站組成，主站設(shè)在中心調(diào)度室，遠(yuǎn)程站分別設(shè)在井區(qū)及管線監(jiān)測點(diǎn)。主站采用雙機(jī)熱備份，由電臺(tái)、電源、天饋線系統(tǒng)組成，遠(yuǎn)程站由電臺(tái)、電源、天饋線系統(tǒng)組成。為了使信息傳遞可靠,可設(shè)多個(gè)中繼站。 (1) 中心調(diào)度室 中心調(diào)度室設(shè)備的構(gòu)成：調(diào)度室監(jiān)控計(jì)算機(jī)一臺(tái)，通信接口卡一塊，端機(jī)一套（含主機(jī)、電源、I/O卡等），電臺(tái)一部，電源和全向天線一套，監(jiān)控軟件一套。 中心調(diào)度室功能：端機(jī)作為SCADA系統(tǒng)的主站PLC接收井區(qū)和管線監(jiān)測點(diǎn)等從站PLC送來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。調(diào)度室計(jì)算機(jī)利用軟件通過網(wǎng)絡(luò)與端站聯(lián)接，以讀取遠(yuǎn)程站參數(shù)和管線壓力數(shù)據(jù)；用于監(jiān)視井區(qū)生產(chǎn)過程和管網(wǎng)壓力，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)合理調(diào)度。 在調(diào)度室監(jiān)控計(jì)算機(jī)可通過畫面和曲線實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)測。調(diào)度人員可以根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行井區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度和指揮，還可打印各種報(bào)表。 (2) 遠(yuǎn)程站 遠(yuǎn)程站設(shè)備的構(gòu)成：PLC 一臺(tái)、電臺(tái)一部、電源和定向天線一套。PLC采集的數(shù)據(jù)通過電臺(tái)傳送到調(diào)度中心。 (3) 天線的架設(shè) 電臺(tái)之間收發(fā)的無線電波，通過電臺(tái)天線在空中傳播。為保證信號(hào)傳輸?shù)姆�(wěn)定可靠，主站天線選用全向天線，以便于覆蓋各方向分布的從站。從站天線選用定向天線，對準(zhǔn)主站。天線架設(shè)在相對開闊的位置。在天線和電臺(tái)之間加裝同軸避雷器防止雷電沖擊。 (4) 電源 采用交流220供電，因從站多數(shù)是農(nóng)電，電壓不穩(wěn)定，為了防止浪涌，建議使用交流穩(wěn)壓電源。 (5) 頻率 使用的所有無線電設(shè)備都要有由國家無線電管理委員會(huì)核發(fā)的型號(hào)核準(zhǔn)證，才能進(jìn)入專網(wǎng)或公網(wǎng)。用電臺(tái)組建專網(wǎng)前需要向當(dāng)?shù)責(zé)o委會(huì)申請頻率，并領(lǐng)取電臺(tái)使用證書。220～240MHz頻段是我國無線電管理部門規(guī)劃分配的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)允許使用的頻段之一。 （6）實(shí)際測試 由于現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境不可能是絕對平坦的，有山丘、建筑物、樹木，以不同程度和方式影響電磁波的傳播。因此，在實(shí)施前，必須進(jìn)行現(xiàn)場電波傳輸和接收場強(qiáng)測試，以便根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和工作要求，確定中繼站和從站電臺(tái)的功率、天線類型、架設(shè)高度等參數(shù)，使上下行信號(hào)有足夠的抗干擾能力，才能使數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可靠、有效。 一般來說，通過簡單理論計(jì)算，如可以根據(jù)地形和距離要求及公式D=4.12×（√H+√h）來確定主站、分站架設(shè)高度，根據(jù)工作頻段、距離和饋線長度、電臺(tái)接收誤碼靈敏度等因素及公式Pr=Pt+Gt+Gr-Lt-Lr-Lo來確定電臺(tái)功率、天線增益。 電波信號(hào)的傳輸根據(jù)工作波長（頻段）的長短不同具有地面波傳輸（長波）、電離層反射傳輸（短波）、空中傳輸（超短波、微波）三種方式，我國無線電管理部門將專用無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)主要分配到220～240MHz頻段（另外還有800MHz、2.4GHz等頻段），這個(gè)頻段的電波傳播是通過空中進(jìn)行的。由于地球曲率的影響，兩個(gè)點(diǎn)（天線高度分別為H米和h米）之間最大可視距離D公里為：
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