Digitaalinen radiomodeemijärjestelmä

Transkriptio

1 ETHERNET INTEGROITU MODULAARINEN RATKAISU DSP-RADIO 45 MHz VIRITYSALUEELLA LINUX-käyttöjärjestelmä SATELLAR Digital System Digitaalinen radiomodeemijärjestelmä

2 DIGITAALINEN RADIOMODEEMI- JÄRJESTELMÄ ETHERNET INTEGROITU MODULAARINEN RATKAISU DSP-RADIO 45 MHz VIRITYSALUEELLA LINUX-käyttöjärjestelmä SATELLAR on uuden sukupolven digitaalinen radiomodeemijärjestelmä, joka koostuu useista eri yksiköistä: Keskusyksikkö (CU) Radioyksikkö (RU) Lisäyksiköt (XU) SATELLAR mahdollistaa juuri Teidän tarpeitanne vastaavan itsenäisen, luotettavan, reaaliaikaisen tiedonsiirtoverkon rakentamisen. SATELLARin modulaarisen rakenteen ansiosta erilaiset laitekombinaatiot ovat mahdollisia. Keskusyksikkö yhdessä radioyksikön kanssa on tyypillisesti käytössä keskusasemalla tai kohteissa, joissa Ethernet-yhteys on tarpeen. Toistinasemilla keskusyksikkö ei ole välttämätön, vaan radioyksikköä voidaan käyttää yksinään näillä asemilla. SATELLAR-yksiköt ovat saatavilla joko erillisinä laitteina tai valmiina tuotepaketteina: SATELLAR-2DS käsittää radioyksikön ja keskusyksikön, mahdollistaen IP -yhteydet. SATELLAR-2DSd kuten 2DS, mutta keskusyksikkö on varustettu värinäytöllä ja näppäimistöllä. SATELLAR-1DS on radioyksikkö, jota voidaan käyttää asemilla, joissa standardi RS-232 -liitäntä on riittävä tai laite toimii pelkästään toistimena. Tiedonsiirto SATELLAR voi toimia joko läpinäkyvänä radiolinkkinä RS-232, 485 ja 422 -väylillä tai langattomana reitittimenä IP-pohjaisissa verkoissa. Käytettäessä SATELLARia erilaiset verkkoratkaisut ovat mahdollisia: kahden laitteen välisistä linkeistä maanlaajuisiin verkkoihin. Kantama SATELLAR-radioilla tyypillinen linkkijänne on noin10 km kaupunkiolosuhteissa, jolloin on joitain esteitä näköyhteydellä ja yli 20 km esteettömissä, näköyhteyden omaavissa olosuhteissa. Kantamaa voidaan kasvattaa käyttämällä suuntaavia antenneja tai -ryhmiä, radiovahvistimia ja toistinasemia. Jokainen tiedonsiirtoverkon SATELLAR voi toimia ala-asemana ja samaan aikaan myös toistimena. Turvallisuus SATELLARin suunnittelussa erityistä huomiota on kiinnitetty tiedonsiirron turvallisuuteen. 128 bittinen salaus radiotiellä ja palomuurin käyttö keskusyksikössä suojaavat sekä radio- että IP-verkkoa. KÄYTTÖLIITTYMÄT (USER INTERFACES UI) Käytön helppous on otettu huomioon SATELLARssa eri tavoin. Käyttäjän on yksinkertaista tarkistaa laitteen tila ja päästä kiinni tarkkoihin toimintatila- ja konfigurointitietoihin. Paikallinen käyttö Laitteen tilan voi nähdä yhdellä silmäyksellä ko. yksikön LEDeistä. Tarkempi näkymä on saatavilla keskusyksikön näyttöä ja painonäppäimiä käyttämällä. Etäkäyttö Toimintatilaa voidaan tarkastella ja laitetta konfiguroida myös käyttäen IP -liityntää (keskusyksikön Ethernet-väylä). Jokainen keskusyksikkö ylläpitää web-sivua omasta tilastaan mahdollistaen samalla etäkonfiguroinnin. Over the air Jokaiseen verkon asemaan saadaan yhteys radiotietä pitkin käyttäen jotain yllä mainituista menetelmistä. Radioyksikkö Lisäyksikkö Keskusyksikkö

3 JOUSTAVA JA LAAJENNETTAVA SATELLAR on suunniteltu olemaan joustava ja laajennettava niin laitekokoonpano- kuin ohjelmisto-ominaisuuksiltaan. Ohjelmisto Radioyksikössä on laaja 45 MHz viritysalue. Lisäksi kanavaväli, virheenkorjaustaso sekä lähetysteho voidaan valita modeemien asetuksia muuttamalla. Mekaaninen laajennettavuus Keskusyksikön USB host - ja USB device -liitynnät tarjoavat mahdollisuuden erilaisten USB -laitteiden, kuten Bluetooth- tai WLAN-moduulien, kiinnittämisen modeemiin tai esim. modeemin käyttämisen ulkoisena muistina PC:lle. Asennus Laite voidaan asentaa suoraan tasaiselle pinnalle pakkauksen mukana tulevilla kiinnitysosilla tai DIN-kiskoon erikseen tilattavilla DIN-asennusosilla. DIN-kiskokiinnitys tapahtuu joko taustasta, jolloin näyttö ja näppäimet ovat käytettävissä helposti, tai sivusta, jolloin LEDit ovat näkyvissä. Kestävä rakenne SATELLAR-yksiköt ovat alumiinivaloskoteloissa, jotka soveltuvat erinomaisesti kovaankin teollisuuskäyttöön. SATELLAR on suunniteltu toimimaan laajalla käyttölämpötila-alueella ja kestämään tärinää esim. ajoneuvo- tai prosessiautomaatiosovelluksissa. TEKNISET TIEDOT, RADIOYKSIKKÖ RADION PARAMETRIT Taajuusalue MHz *1) Viritysalue 45 MHz Kanavaväli 12.5 ja 25 khz, valittavissa Kantoaaltotaajuuden asetus Taajuus ohjelmoitavissa 6.25 khz askelin Kantoaaltotaajuuden tarkkuus +/- 2.5 ppm, o C lämpötiloissa Kantoaaltotaajuuden stabiilisuus +/-2.0 ppm / 3 vuotta pitkällä aikavälillä Tiedonsiirron viive <18 25 khz kanavalla (läpinäkyvässä tiedonsiirrossa) Virheenkorjaus (FEC) konfiguroitavissa: pois päältä, 0.5 suhde tai suhde LÄHETTIMEN PARAMETRIT Lähetysteho 100 mw 1 W, ohjelmallisesti säädettävissä 100 mw askelin Viereisen kanavan teho tyypillisesti < -63 dbc (mitattu EN mukaisesti) Maksimi tiedonsiirtonopeus ilmatiellä VASTAANOTTIMEN PARAMETRIT Herkkyys (dbm, 4-FSK, FEC OFF) Kanavaväli / nopeus BER khz kanava, kHz kanava BER 10E-3 10E-6 25 khz / bps kHz /9600 bps YHTEISET PARAMETRIT Virrankulutus Liitin - jännitteensyöttö Liitin - DTE (D9 naaras) Liitin - RF Mitat K x L x P Paino W lähetysteholla mw lähetysteholla 3 W vastaanotossa Irrotettava / lukittava ruuviliitin Optiot: a) RS-232 kättelyllä b) RS-422/485/232 ilman kättelyä TNC naaras 130 x 24.3 x 76.5 mm 300 g SATELLAR-2DSd Radioyksikkö + Näytöllinen keskusyksikkö SATELLAR-1DS Pelkkä radioyksikkö TEKNISET TIEDOT, KESKUSYKSIKKÖ Mitat K x S x L Paino CPU RAM ROM Näyttö Näppäimistö Virrankulutus (ei USB-laitetta yhdistettynä ) USB-väylät Ethernet-väylä 130 x 21.7 x 76.5 mm 260 g ARM ~ 200 MHz 64 MB RAM 128 MB flash 2.4, 320 x 240 pixel resoluutio, 65 k väriä ylös, alas, vasen, oikea, OK (valinta) ja kaksi SW-liitännäistä näppäintä 2.0 W käyttöliittymän (UI) kanssa 1.4 W ilman käyttöliittymää (UI) USB-host & USB-device USB2.0 full speed 10/100 Mbit Ethernet RJ-45 TEKNISET TIEDOT, YHTEISET PARAMETRIT Täyttää standardit *2) Radiovaatimukset Emissio, häiriönsieto, radioyksikkö ESD, radioyksikkö Emissio, häiriönsieto, ESD keskusyksikkö RoHS EN MS, FCC Part 90 EN , , FCC Part 15 EN level 4 EN , /95/EC Lämpötilarajat o C radiostandardien mukaiset mittaukset, o C toiminta, o C varastointi Kosteudensieto < o C, ei kondensointia Kiinnitys DIN-kiskoon (sivusta tai takaa) Suoraan tasaiseen pintaan (kiinnitysosilla) Tärinänkesto Vähintään Hz/5 g ilman vaikutusta tiedonsiirtokykyyn Iskun kestävyys Pudotus 1 m korkeudesta kaikissa suunnissa IP-luokitus IP52 Käyttöjännite +9 Vdc Vdc Arvot voivat muuttua ilman eri ilmoitusta. *1) Tarkista saatavilla olevat versiot valmistajalta. *2) Tarkista paikallisten vaatimuksien täyttyminen valmistajalta.

4 KAKSI TAPAA TIEDONSIIRTOON SATELLARia voidaan käyttää joko läpinäkyvään tai pakettiperustaiseen tiedonsiirtoon. Valitsemalla oikea tapa pystytään takaamaan tiedonsiirtoverkon optimaalinen toiminta ja radiokanavan paras hyödyntäminen kulloiseenkin sovellukseen. Läpinäkyvä tiedonsiirto Läpinäkyvää tiedonsiirtoa käytetään tyypillisesti RS-232, -422 tai perusteisten protokollien kanssa, (esim. MODBUS tai PROFIBUS). Läpinäkyvässä tiedonsiirrossa kaikki data, mikä lähetetään modeemin DTE-porttiin, siirretään radiotietä pitkin osoitteettomasti kaikille vastaanottajille. Läpinäkyvässä tiedonsiirrossa keskusyksikkö ei ole välttämätön, vaan sitä tarvitaan ainoastaan, jos käytetään USB- tai Ethernet liitäntää tai halutaan hyödyntää sen paikallista käyttöliittymää. Pakettiperustainen tiedonsiirto Pakettiperustainen tiedonsiirtotapa on ennen kaikkea helppokäyttöinen; modeemi huolehtii radiotiellä törmäyksien estosta ja pakettien reitityksestä radioverkossa. Tämä tiedonsiirtotapa mahdollistaa IP-siirron (esim. TCP / UDP) radiotiellä, jolloin saavutetaan luotettava IP-tiedonsiirtolinkki pitkillä etäisyyksillä. Läpinäkyvä tiedonsiirto mahdollistaa viiveiden pitämisen mahdollisimman pienenä, mutta vaatii, että käytettävä protokolla huolehtii itse eri lähetysten välisten törmäysten välttelystä radiotiellä.

5 SCADA esimerkki 1: ALL IP Esimerkissä keskusasemalla ja kaikilla verkon ala-asemilla on IP-liitäntä ja kommunikaatio tapahtuu pakettiperustaisesti. Jokainen verkon asema voi toimia joko reitittimenä (SATELLAR- 2DS(d)) tai toistimena (SATELLAR-1DS), jolloin radioverkon peittoaluetta voidaan laajentaa. Jokainen SATELLAR voi palvella joko yhtä ala-asemaa tai tarjota langattoman jatkoyhteyden IP-verkolle, joka käsittää monta yksikköä. SCADA esimerkki 2: RS-232 Esimerkissä järjestelmä käyttää läpinäkyvää tiedonsiirtotapaa.

6 SATELLAR DIGITAL SYSTEM ENERGIAN JAKELUSSA SCADA-järjestelmät ovat tärkeä osa jokaista ajan tasalla olevaa energianjakelu- infrastruktuuria. Monessa tapauksessa SCADA-järjestelmää käytetään keskitettyyn ja tehokkaaseen kriittisten toimintojen hallintaan, esimerkiksi jakeluverkkojen automaattiseen kontrollointiin, ja huoltoon. SATELLAR tarjoaa SCADA-järjestelmien tiedonsiirtovälineenä reaaliaikaisen, operaattoreista vapaan ja turvallisen yhteyden. Modulaarisen rakenteensa sekä monipuolisten ominaisuuksiensa ansiosta SATELLAR mahdollistaa erilaisia verkkoratkaisuja läpinäkyvään tiedonsiirtoon (esim. IEC , DNP 3.0, Modbus, Profibus -protokollat) tai vaihtoehtoisesti IP-protokollapinoon (TCP / UDP) perustuvaan kommunikaatioon. Seuraavassa tulemme kuvaamaan esimerkkejä erilaisista sovelluskohteista SATELLAR:lle. SÄHKÖ Sähkönjakeluverkoissa mahdolliset jakelukatkokset tulee pitää niin lyhyinä kuin mahdollista. Tämä vaatii luotettavaa valvonta- ja ohjausjärjestelmää. Radiomodeemien kanssa on helppoa monitoroida sähköverkon ja linkkiasemien kuntoa. Mikäli ongelmia esiintyy, ongelmakohteet voidaan havainnoida helposti ja joissain tapauksissa kunnostaa / uudelleen käynnistää kaukokäyttöisesti. Sähkönjakeluasemien kauko-ohjaus ja -valvonta I/O-tiedonsiirto asemilta Sähkönjakeluverkkojen jännitteenvaihteluiden valvonta

7 VESI Radiomodeemit ovat laajalti käytössä vesi- ja viemärilaitosten kaukokäytössä ja -valvonnassa. Näissä sovelluksissa mitattavia / ohjattavia kohteita on useita. Osa sijaitsee lähellä toisiaan (esim.pumppuasemat, vesisäiliöt ja jakeluasemat) ja yksittäisiä asemia (esim. vedenottamot) voi olla kaukana valvomosta. Tämän vuoksi tiedonsiirtoverkon tulee olla joustava, helposti laajennettavissa ja ennen kaikkea luotettava. Vedenjakelussa katkokset on pidettävä minimaalisina ja mahdollisiin ongelmiin on puututtava välittömästi. SATEL -radiomodeemien kanssa reaaliaikaista kaukokäyttöverkkoa voidaan konfiguroida ja laajentaa tarpeiden mukaan. SATELmodeemeja käytetään myös vedenkulutuksen, virtauksen ja muiden parametrien monitorointiin: Virtauksen ja paineen monitorointi vedenjakelussa Lämpötilariippuvaisen kastelun kontrollointi maanviljelyksessä Ylivirtausporttien kontrollointi Vuotojen monitorointi vedenjakeluverkoissa Pumppuasemien kaukokäyttö Vedenpinnan korkeuden mittaus etänä KAASU/ÖLJY SATEL-radiomodeemeja käytetään pääsääntöisesti monitoroitaessa kaasun puristus- ja paineenalennusasemia. Jotta radiokantamaa saadaan kasvatettua jokainen verkon radiomodeemi voi toimia datalinkkinä paikalliselle RTU:lle sekä samaan aikaan reitittää / toistaa viestejä muille radiomodeemeille. SATEL-radiomodeemit soveltuvat erinomaisesti laitteiden, kuten kattilaohjainten (lämpötila paineen alentamisen jälkeen) tai kaasun hajun ruiskutuksen kontrollointiin (THT-kulutuksen annostelu ja hajukontrolloijan nollaus). Putkiston paineenvaihteluiden monitorointi Tuotantomäärien keräys pumppuasemilta Pumppuasemien kaukokäyttö TUULI Meluhaittojen minimoimiseksi tuuliturbiinit sijaitsevat yleensä kaukana asutuksesta. Tiedonsiirtokaapeleiden käyttö on näin ollen kallista tehden radiomodeemit luonnolliseksi vaihtoehdoksi näiden innovatiivisten energialähteiden kontrollointiin ja monitorointiin. Koska tuuliturbiinit vaativat jatkuvaa monitorointia parhaan mahdollisen energian saannin turvaamiseksi, käytetyn tiedonsiirtotavan pitää olla luotettavaa ja nopeaa. SATEL-radiomodeemien kanssa joustavan tiedonsiirtoverkon pystyttäminen on yksinkertaista ja luotettavaa. Tuulivoimapuistojen monitorointi: - Tuotettu energiamäärä - Tuulen nopeus, ilmankosteus, lämpötila Tuulimyllyjen kunnonvalvonta

8 SATELLAR Digital System Pitkän kantaman langattomaan tiedonsiirtoon More than just a radio modem a complete solution SATELLARin modulaarinen rakenne ja Linux -alusta mahdollistavat juuri sinun tarpeisiin soveltuvan ratkaisun rakentamisen. SATELLARin myötä me voimme palvella teitä entistä paremmin ja laajemmalle sovelluskentälle. SATELLAR-2DSd SATELLAR-2DS SATELLAR-1DS SATELLAR-2DSd Radioyksikkö ja keskusyksikkö näytöllä Radioyksikkö ja keskusyksikkö ilman näyttöä Pelkkä radioyksikkö Yhdessä lisäyksikön kanssa SATEL pidättää oikeuden muuttaa tuotteidensa teknisiä ominaisuuksia tai toimintoja. Suunniteltu ja valmistettu Suomessa: SATEL Oy, Meriniitynkatu 17, PL 142, FI Salo, FINLAND Puh info@satel.com Faksi