ВЫПУСК 7. ПЕРСПЕКТИВНЫЙ РАДИОМОДЕМ GUARDIAN ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАДИОСЕТЕЙ ОБМЕНА ДАННЫМИ В ТОПЛИВНОЙ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

ВЫПУСК 7. ПЕРСПЕКТИВНЫЙ РАДИОМОДЕМ GUARDIAN ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАДИОСЕТЕЙ ОБМЕНА ДАННЫМИ В ТОПЛИВНОЙ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

В настоящей статье рассматриваются технические характеристики и функциональные возможности узкополосного радиомодема Guardian УКВ-диапазона, предназначенного для замены широко используемых в настоящее время в российском топливно-энергетическом комплексе радиомодемов Dataradio T-Base/T-96SR производства американской компании CalAmp. Новый радиомодем Guardian полностью совместим с заменяемым оборудованием. Он позволяет (может) продлить сроки эксплуатации действующих радиосетей за счет постепенной замены эксплуатируемого оборудования без модификации схемы коммутации в радиосети. Применение нового модема в действующих радиосетях позволяет последовательно повышать их функциональные возможности. Представленные в статье данные актуальны для построения технологических радиосетей сбора данных и управления нового поколения, в том числе, предназначенных для обслуживания Интеллектуальных электроэнергетических сетей (Smart Grid, «умная» или активно-адаптивная сеть).

С середины девяностых годов прошлого столетия в составе узкополосных технологических радиосетей обмена данными значительной части ведущих компаний топливно-энергетического комплекса активно эксплуатируются радиомодемы Dataradio T-96SR и базовые станции/ретрансляторы T-Base (T-96SR). Наиболее крупные радиосети на данном оборудовании развернуты в компаниях Amoco, Chevron, Exxon, Shell и Texaco (США), British Petroleum (Великобритания), Kuwait Oil Company (Кувейт), Saudi Aramco (Саудовская Аравия). В Российской Федерации оборудование успешно используется в радиосетях практически всех топливно-энергетических компаний, включая АО «Газпром» и «Связьтранснефть», а также значительной частью электроэнергетических компаний, включая ОАО «ЕвроСибЭнерго», «МРСК Сибири», РАО «Энергетические Системы Востока». По оценке многих международных экспертов из США, Канады, Австралии и Новой Зеландии, данные радиомодемы остаются лучшим решением для телеметрических радиосетей реального времени.

Однако в связи с тем, что радиомодемы Dataradio T-96SR/ T-Base выпускались более 15 лет без существенной модернизации, было принято решение о прекращении их производства. Для замены радиомодемов специалистами компании CalAmp (приобрела права на выпуск оборудования Dataradio) разработан и запущен в серийное производство перспективный радиомодем Guardian-100/200/400/900. Данный радиомодем стал основой радиотехнической платформы «Т», которая включает в себя радиомодем для удаленного объекта, ретранслятор и базовую станцию. В рамках программы импортозамещения производство базовой станции/ ретранслятора T-Base (Guardian), работающего в симплексном, полудуплексном или дуплексном режимах, было освоено ЗАО «НПП «Родник», которое выполняет сборку оборудования на собственной технической базе в г.Москве.

Основные технические характеристики радиомодема Guardian представлены в Таблице 1.

Таблица 1.

Общие характеристики

Радиомодем Guardian

ОВЧ

200 МГц

УВЧ

900 МГц

Диапазон частот, МГц

136-174

215-240

406-470, 450-512

928-960

Шаг сетки частот, кГц

25 или 12,5 (настраивается программно)

Тип излучения

9K55F1D, 9K35F1D, 11K6F1D, 14K6F1D, 16K4F1D

Потребляемый ток:

- прием, мА

360 (10 В); 200 (20 В); 150 (30 В)

- передача 40 дБм (10 Вт), А

4,6 (10 В); 2,04 (20 В); 1,37 (30 В)

- передача 30 дБм (1 Вт), А

1,2-3,6 (10 В); 0,6-1,8 (20 В); 0,4-1,2 (30 В)

Номинальная задержка при холодном старте, с

20

Рабочее напряжение, В

10-30, постоянный ток

Рабочая температура, °C

от -30 до 60

Температура хранения, °C

от -45 до 85

Влажность, %

5-95 (без образования конденсата)

Габаритные размеры, см

13,97 (Ш) х 10,80 (Г) x 5,40 (В)

Масса (в упаковке), кг

1,1

Рабочий режим

Симплекс, полудуплекс, дуплекс

Симплекс, полудуплекс

Приемник

Чувствительность (вероятность ошибки 1х10-6), дБм:

- 25 кГц

-100 (19,2 кбит/с), -107 (9,6 кбит/с), -110 (4,8 кбит/с)

- 12,5 кГц

-107 (9,6 кбит/с), -110 (4,8 кбит/с)

Подавление помех по соседнему каналу, дБ

60/12,5 кГц; 70/25 кГц

Интермодуляция, дБ

>75

Избирательность, дБ

>70/25 кГц; >60/12,5 кГц

Передатчик

Полоса пропускания без подстройки, МГц

38

38

64

(406,1-470)

32

62

(450-512)

Выходная мощность при напряжении 13,6 В, Вт

1-10

1-8

Время атаки, мс

<1

Время переключения между каналами, мс

<15

Импеданс, Ом

50

Цикл работы на передачу, %

100

Стабильность частоты, ppm

1,0

Интерфейсы

RS-232 (DB9)

Антенна

TNC (мама) – прием/передача, SMA (мама) – прием (для дуплексных моделей)

Модем

Скорость, кбит/с

4,8; 9,6; 19,2

Индикация

Питание, состояние, подключение к ЛВС, работа ЛВС, прием/передача

Вид модуляции

2FSK

Основные технические характеристики базовой станции/ретранслятора T-Base (Guardian) представлены в Таблице 2.

Таблица 2.

Общие характеристики

Базовая станция/ретранслятор T-Base (Guardian)

ОВЧ

200 МГц

УВЧ

900 МГц

Диапазон частот, МГц

136-174

215-240

406-470

450-512

928-960

Шаг сетки частот, кГц

25 или 12,5

Тип излучения

9K55F1D, 9K35F1D, 11K6F1D, 14K6F1D, 16K4F1D

Потребляемый ток:

- прием

360 мА (10 В); 200 мА (20 В); 150 мА (30 В)

- передача 40 дБм (10 Вт)

4,6 А (10 В); 2, 04 А (20 В); 1,37 А (30 В)

- передача 30 дБм (1 Вт)

1,2-3,6 А (10 В); 0,6-1,8 А (20 В); 0,4-1,2 А (30 В)

Номинальная задержка при холодном старте, с

20

Рабочее напряжение, В

10-30, постоянный ток

Рабочая температура, °C

от -30 до +60

Температура хранения, °C

от -45 до +85

Влажность, %

5-95, без образования конденсата

Габаритные размеры, см

13,1 (Ш) x 47,5 (В) x 23,1 (Г)

Масса (в упаковке), кг

5,2, с дуплексером

Рабочий режим

Симплекс, полудуплекс, дуплекс

Симплекс, полудуплекс

Приемник

Чувствительность (вероятность ошибки 1х10-6), дБм:

- 25 кГц

-100 (19,2 кбит/с), -107(9,6 кбит/с), -110 (4,8 кбит/с)

- 12,5 кГц

-107 (9,6 кбит/с), -110 (4,8 кбит/с)

Подавление помех по соседнему каналу, дБ

60/12,5 кГц; 70/25 кГц;

Интермодуляция, дБ

>75

Избирательность, дБ

>60/12,5 кГц; >70/25 кГц

Передатчик

Полоса пропускания без подстройки, МГц

38

38

64

406,1-470 МГц

32

62

450-512 МГц

Выходная мощность при напряжении 13,6 В, Вт

1-10

1-8

Время атаки, мс

<1

время переключения между каналами, мс

<15

Импеданс, Ом

50

Цикл работы на передачу, %

100

Стабильность частоты, ppm

1,0

Интерфейсы

RS-232/422/485

Антенна

N-типа (мама)

Модем

Скорость кбит/с

4,8; 9,6; 19,2

Индикация

Питание, состояние, подключение к ЛВС, работа ЛВС, прием/передача

Вид модуляции

2FSK

Радиомодем Guardian и базовая станция/ретранслятор T-Base (Guardian) имеют следующие отличия от заменяемых радиомодемов Dataradio T-96SR и T-Base (T-96SR):

  • более широкий диапазон настройки выходной мощности;
  • 100% цикл работы на всех моделях;
  • программируемый шаг сетки радиочастот 25 и 12,5 кГц;
  • поддержка интерфейсов RS-232/422/485;
  • диагностика технического состояния в оперативном и автономном режимах;
  • более широкий диапазон входящего напряжения питания;
  • поддержка работы в режиме RTS/CTS и DOX;
  • наличие оборудования на диапазон 215-240 и 928-960 МГц.

Радиомодем Guardian представляет собой асинхронное «прозрачное» устройство реального времени, не требующее сложной настройки и использующее внешний протокол обмена данными. Данные передаются в радиоканал в той последовательности, в которой были приняты радиомодемом от контроллера, терминала или компьютера по интерфейсу RS-232/422/485 без искажений и дополнительной обработки.

Радиомодем Guardian предназначен для построения современных радиосетей удаленного сбора данных и управления стационарными объектами. Он имеет встроенный специализированный приемопередатчик, использующий технологию SDR1 (Software Defined Radio) с малым временем доступа к радиоканалу на основе современного цифрового сигнального процессора. Обеспечивает асинхронный обмен данными на скоростях 19200, 9600 или 4800 бит/с в радиоканалах с шагом сетки радиочастот 25 или 12,5 кГц. Поддерживает работу практически всех основных промышленных протоколов, включая ModBus, ModBus-RTU и AB DF1.

Встроенная функция удаленной диагностики позволяет в реальном масштабе времени контролировать состояние устройства (наличие питания, температуру, напряжение, мощность сигнала, наличие соединения с антенно-фидерными устройствами). Это позволяет (дает возможность) строить на основе радиомодема Guardian технологические радиосети обмена данными повышенной надежности и живучести с контролем технического состояния каждого устройства в составе радиосети в масштабе времени, близком к реальному.

Радиомодем Guardian поддерживает работу в режиме DOX (data-activated transmit), не требующем использования сигналов управления потоком RTS/CTS: передача инициализируется поступлением данных на порт радиомодема. Также поддерживает управление сигналами RTS/CTS, когда скорость передачи данных от терминального устройства превышает скорость обмена данными в радиоканале и имеет два последовательных порта: для передачи данных и настройки.

Радиомодем Guardian выпускается в дуплексном варианте и может использоваться для создания дуплексной базовой станций или ретранслятора. В этом случае он оснащается дополнительным антенным портом и может работать на две или одну (с использованием внешнего дуплексера) антенну.

Таким образом, технические и функциональные возможности радиомодема Guardian позволяют использовать его для создания современных узкополосных технологических радиосетей обмена данными в топливно-энергетическом комплексе совместно или для замены применяемых в настоящее время радиомодемов Dataradio T-Base/T-96SR.

30.03.2024
Техническое извещение 16. Радиоканал в управлении наземными подвижными роботами
В разделе "Технологические сети" технического бюллетеня вышло новое Извещение 16. В настоящем техническом извещении представлена краткая информация...
31.01.2024
Выпуск 29 часть 2. Технологическая радиосеть обмена данными для лесного хозяйства
Вышла новая статья Технического бюллетеня Выпуск 29 часть 2. Технологическая радиосеть обмена данными для лесного хозяйства. которая продолжает...
27.12.2023
Новый партнер АО "ЦНИИМФ"
В декабре 2023 года заключено соглашение о сотрудничестве между АО «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и...
27.12.2023
Первая отечественная радиотехническая платформа "Гепард"
Специалистами ООО «Независимый центр перспективных разработок» (НЦПР) ведется разработка первой отечественной радиотехнической платформы «Гепард»,...