1 引言

在現有的工業監控系統中，常用的信息傳輸方式有：數字微波、數傳電臺、有線光纖、有線電纜等，數字微波和數傳電臺將受到傳輸距離及頻率許可的限制，而有線光纖和有線電纜的網絡成本較高，不適合監控點非常分散及傳輸距離較遠的情況下使用。

針對監控對象分散、各監控節點間缺乏有機聯系、監控信息量相對較少，實時性要求較低等特點，CDMA 1X提供了一種很好的信息傳輸方式。

CDMA 1X愿意是指CDMA 2000的第一階段（速率高于IS-95，低于2MB/s），可支持308kb/s的數據傳輸，網絡部分引入分組交換，可支持移動IP業務，是在現有CDMA IS-95系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為CDMA用戶提供分組形式的數據業務。

由于CDMA 1X采用了反向相干解調，快速前向功控、發送分集、Turbo編碼等新技術，其容量比IS-95大為提高，從理論分析結果來看，如果用于傳送語音業務，CDMA 1X系統的總容量是IS-95系統的2倍，如果用于傳送數據業務，CDMA 1X系統的總容量是IS-95系統的3.2倍，CDMA 1X理論帶寬可達300kb/s，目前的實際應用帶寬大約在100kb/s左右（雙向對稱傳輸），在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于Internet連接、數據傳輸等應用。

2 基于CDMA 1X的無線通信

2.1 組網方案

無線數據傳輸系統一般由數據業務中心、通信網絡和數據終端組成，綜合考慮業務數據量、安全性、可靠性、網絡狀況與成本等因素，采用下述組網方式：通信服務器以公網固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA數據終端單元（DTU）上電后，主動與通信服務器建立連接，如果通信服務器沒有固定IP，可以通過安裝花生殼軟件獲得固定的域名，此方案具有成本低、通信質量穩定、安全性適中、運行可靠等特點。

2.2 無線數據傳輸原理

根據上述組網方案，數據的上行傳輸原理如下：

（1）下位機通過RS232串口將數據傳給DTU；

（2）DTU將數據打成TCP/IP包，發送到無線網絡；

（3）TCP/IP數據包經系統分組數據服務節點，傳輸至Internet上并且去尋找在Internet上的一個指定的數據服務中心（通信服務器）；

（4）通信服務器將數據傳給上位機并存儲到歷史數據庫。

3 系統設計

3.1 上位機設計

上位機包括實時監控系統和歷史數據庫兩部分。

實時監控系統選用Wonderware公司的InTouch系統，主要實現以下功能：系統管理功能；數據處理功能：包括數據查詢功能、數據存儲功能、數據定時上報功能；告警功能：包括實時響應功能、告警聯動處理功能、告警設置功能、告警確認功能、告警存儲功能，操作控制功能，歷史數據庫選用Wonderware公司的Industrial SQL Server，主要實現以下功能：數據統計、報表功能、歷史數據查詢功能、歷史數據曲線圖、打印功能。

3.2 下位機設計

下位機選用ABB AC31系列PLC，包括CPU模塊和I/O模塊，CPU接收一個或多個指定監控中心對設備的操作控制命令，通過I/O模塊對有關設備執行相應的操作控制動作，并向監控中心返回操作結果，下位機主要實現以下功能：

數據采集功能，數據查詢功能，定時上報功能，操作控制功能。

3.3 CDMA數據傳輸中斷

CDMA數據傳輸中斷選用深圳宏電技術開發有限公司的CDMA H7710 DTU該終端具有如下特點：

（1）H7710 DTU直接提供RS232/422/485接口，為用戶的數據設備提供透明、全雙工、對等的數據傳輸通道。

（2）普通GPRS/CDMA Modem通常需要附著在PC機上虛擬撥號上網，利用PC機的資源進行數據收發和協議轉換，H7710 DTU內置自動網絡連接和協議處理模塊，無需后臺計算機支持。

（3）H7710 DTU可以實現點-點、點-多點、中心-多點的對等數據傳輸，傳輸時延一般小于1s。

（4）H7710 DTU一開始就能自動附著到GPRS或CDMA網絡上，并與您的數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據。

（5）H7000移動數據通信可以不依賴于運營商交換中心的數據接口設備，通過Internet網絡隨時隨地的構建覆蓋全中國的虛擬移動數據通信專用網絡。

CDMA H7710 DTU在使用前必須設定出事參數：CDMA 1X網絡登陸用戶名和密碼，通信接口參數、通信服務器的固定IP地址和端口或者通信服務器的域名、DTU的在線工作方式等等。

3.4 通信服務器的設計與實現