文档介绍：无线测控网定位技术论文
摘要:描述了无线测控网系统的来源,主要定位技术及其特点,并在此基础上具体介绍了其远程测控中的应用。
关键词:无线测控网定位技术
1 无线测控网的来源
无线测控网源于以色列的Ituran定位测控系统。Ituran系统最早是1990年由以色列Air Touch-Teletrac和Tadiran Telematics 。1995年Tadiran Telematics公司成立全资子公司Telematics Wireless,继续开发其应用功能,1997年开始在以色列军队和警察保安部队试用,经过5年的军队和警察保安部队试用,证明该系统是稳定、可靠的定位测控数据通信系统,2002年开始推广到民用。目前Ituran定位测控系统,已经发展成为一个大型定位、保安、车辆监控、交通调度和数据通信的地面定位、测控通信网。
2 无线测控网的系统架构
无线测控网由网络控制中心、基站、移动终端和客户指挥中心四部分组成,图1。
该系统采用直接序列扩频(DSSS)通信技术和到达时间差异定位技术(TDOA),可通过自动和人工操作等方式实现实时定位和双向数据通信功能。
TDOA定位技术是一种基于反向链路的定位方法,通过检测终端信号到达几个基站的时间差来确定终端的位置,终端必定位于以两个基站为焦点的双曲线方程上,确定终端的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程,也就是说需要至少三个以上的基站接收到终端信号,而两个双曲线的交点即为移动台的二维位置坐标。TDOA方法不要求知道信号传播的具体时间,还可以消除或减少在所有接收机上由于信道产生的共同误差,定位精度较高。
无线测控网利用最少四基站测量到的接受时间,分别计算到达时间差异(TDOA),初步计算出终端的位置,最终通过滤波估计和数据处理来精确定位,终端的定位数据可以从控制中心传送给不同的用户,如车队管理者,上行发射还可以通过探测到某些特定的事件而触发,如车辆警报系统的启动,应急按钮或任何其它传感器的启动等,只要预先对移动终端进行编程即可。
3 无线测控网在远程测控中的应用
无线测控网在远程测控中的应用范围非常广泛,下面简单介绍下其在燃气管网远程测控调度SCADA系统的应用。
燃气管网远程测控调度系统结构图如图2所示:
由调度中心、无线测控网络、远程终端单元(RTU)几个部分组成
(1)无线测控终端:无线测控终端分散用于各个燃气管网的遥测点上,主要由无线测控智能模块、电源、PLC的CPU及各种I/O模板及后备电池、机箱等几部分组成。
无线测控终端与现场设备的开关量、模拟量信号相连,进行数据采集、处理、存储并通过无线测控网络与调度中心传送数据,接收并执行上位机的命令。
无线测控终端基本功能:
①无需监控中心控制,可自行进行测量,并保存累积数据系统;
②具有实时时钟功能(可通过监控中心设定校准),采集到的数据以时间为顺序,以5分钟/每次的密度,能在终端存储一天的历史数据,程序、参数、历史数据具有掉电保护功能;
③定时上报:把从仪表采集到的数据,以定时(整5分钟报一次)方式上报;
④实现数据点播:可以响应各监控中心发出的查询请求,将实时时刻或历史时刻的数据发给监控中心,数据可发给多个监控中心;