Radio Communication in SCADA System

สรุปความจาก [1] แนะนำการสื่อสารในระบบ Supervisory Control And Data Acquisition – SCADA โดยใช้สัญญาณวิทยุ (Mobile Radio Communication) ที่สามารถส่งผ่านได้ทั้ง Voice และ Data โดยอาศัยความถี่ที่ต่างกันเช่น

VHF Radio

ช่วงความถี่ 30 – 300 MHz มักจะถือใช้งานโดยวิทยุสื่อสารของตำรวจและ Taxi ให้เป็นไปเพื่อสื่อสาร Voice ในรูปแบบระหว่าง Point-to-Point มักจะไม่ใช้ในงาน SCADA/DMS

UHF Radio

ช่วงความถี่ 300 – 3000 MHz ซึ่งประกอบไปด้วยระบบ Point-to-Point (PTP), Point-to-Multipoint (PTM), Trunked Mobile Radio, Microwave, หรือ Spread Spectrum System เป็นต้น .. โดย PTM นั้นเรียกอีกชื่อว่า Multiple Address Radio Systems (MARS)

Point-to-Point (PTP)

การสื่อสารระหว่างสองจุด ระหว่าง Master Station (หรือ Dispatch Center) กับ Substation ใช้งานช่วงคลื่นความถี่ที่ต่ำทำให้ไม่มีปัญหา Line-of-Sign ทำให้ส่งได้ไกล แต่เพื่อเพิ่มกำลังส่งทำให้ต้องส่งเป็นเส้นตรง จึงต้องคำนึงถึงทิศทาง

– ???

Point-to-Multipoint (PTM) – Multiple Address Radio Systems (MARS)

ใช้งานความถี่ 400/900 MHz, จำนวนหนึ่งช่องสัญญาณเพื่อติดต่อสื่อสารกันระหว่าง Master Station และ Remote Station แบบเรียงตัว ทีละหนึ่งสถานี .. ใช้กับระบบงาน SCADA, Telemetry/Data Reporting, และ Voice

  • Master Station, ทำงานตลอดเวลา, สื่อสารแบบ Full Duplex, เสาอากาศรับส่งแบบรอบทิศ Omnidirectional
  • Remote Station, อาจมีบางขณะที่ Sleep, สื่อสารแบบ Half Duplex, เสาอากาศแบบมีทิศทาง

ความเร็วประมาณ 300 – 9600 BPS สามารถใช้งาน Voice คู่กับ Data ได้ แต่ต้องเลือกชนิดใดชนิดหนึ่งในหนึ่งช่วงเวลา

เนื่องจาก Bandwidth 12.5 kHz ถูกกำหนดโดย FCC ใน USA ทำให้ (สำหรับประเทศที่มีข้อจำกัดนี้) ไม่สามารถ Upgrade ความสามารถเพิ่มเติมให้ระบบได้

Trunked Mobile Radio

ทั่วไปใช้เพื่อสร้าง Network เป็นวิทยุสื่อสาร Voice แต่ก็สามารถรับส่ง Data ได้ .. ภายในเครือข่ายจะประกอบด้วย Controller, Base Station, และ Mobile/Portable ตัวอย่างเช่น

ให้มี Controller อยู่ที่วัดเลียบ, Base Station อยู่ที่วิสุทธิกษัตริย์, และ RTU อยู่ที่เพลินจิต .. เสาสัญญาณของ RTU ต้องหันไปหา Base Station ที่เชื่อมกับ Controller ด้วย Fiber Optic จากนั้นหาก RTU ต้องการ Channel เพื่อรับส่งข้อมูล ก็จะร้องขอไปจนถึง Controller เป็นผู้จัดการ

มีช่องสัญญาณสองประเภทคือ เพื่อสื่อสารข้อมูล และเพื่อควบคุมระบบ (เพื่อขอใช้ช่องสัญญาณ)

ภายใน Trunked Radio System จะประกอบไปด้วยช่องสัญญาณว่างจำนวนหนึ่ง ซึ่งเมื่อมีการขอใช้งานช่องสัญญาณนี้ Controller จะเป็นผู้ดูแลจัดสรรค์ให้ ช่องสัญญาณดังกล่าวถือว่าเป็นช่องสัญญาณเพื่อการสื่อสาร (ข้อมูลและเสียง) ที่ไม่สามารถเจาะจง ถาวร ให้กับ Mobile แต่ละเครื่องได้

Mobile เองจะร้องขอใช้ช่องสัญญาณข้อมูล ผ่าน “คู่” ช่องสัญญาณที่ Controller ได้กำหนดไว้สำหรับแต่ละกลุ่มของวิทยุสื่อสาร โดยอาจจะเป็นว่าเขตนี้ใช้ช่องสัญญาณควบคุมชุด A (2 ช่อง) .. ส่วนอีกเขตจะใช้ช่องสัญญาณชุด B (2 ช่อง) เป็นต้น

บริการที่ใช้กันอยู่เช่น Pager, Voice, SCADA และ Distribution Automation ภายใต้ Trunked Radio ที่เป็นมาตรฐานเช่น

  • Analogue-Trunking / MPT1327
  • Digital-Trunking / Tetra (Motorola Supported)

Microwave


Spread Spectrum System


Reference

[1] Marihart, D.J., “Communications technology guidelines for EMS/SCADA systems,” Power Delivery, IEEE Transactions on , vol.16, no.2, pp.181-188, Apr 2001
URL: http://ieeexplore.ieee.org/iel5/61/19780/00915480.pdf?isnumber=19780∏=STD&arnumber=915480&arnumber=915480&arSt=181&ared=188&arAuthor=Marihart%2C+D.J.

[2] Hoffman, R.; Aouad, P., “Communications for a large distribution automation project in Thailand,” Power Engineering Society General Meeting, 2004. IEEE , vol., no., pp. 1446-1451 Vol.2, 6-10 June 2004
URL: http://ieeexplore.ieee.org/iel5/9451/30010/01373107.pdf?isnumber=30010∏=STD&arnumber=1373107&arnumber=1373107&arSt=+1446&ared=+1451+Vol.2&arAuthor=Hoffman%2C+R.%3B+Aouad%2C+P.

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s