ارسال و دریافت دیتابا برد بالا (5 کیلومتر به بالا) به وسیله سامانه های تله متری

[m-madani]

کسی می دونه سامانه های ارسال و دریافت دیتای بیسیم تله متری چطوری کار می کنن ؟ ساختارشون به چه صورت هست ؟ از چه فرستده هاو گیرنده هایی داخلشون استفاده شده ؟ حداکثر بردشون چقدر هست ؟ و اینترفیس ارتباطیشون چی هست ؟ در کل هرچی توضیح دارید در این مورد بگید . چون من صفر صفرم در این زمینه .

ممنون

پی نوشت : منظورم سامانه های تله متری ای که در بستری غیر از GSM-GPRS کار می کنن هست .

[m-madani]

پاسخ : ارسال و دریافت دیتابا برد بالا (5 کیلومتر به بالا) به وسیله سامانه های تله متری

یک مطلب تقریبا خوب در این زمینه پیدا کردم . گفتم بذارم اینجا شاید بقیه هم علاقه مند بشن به این موضوع :

پیش نوشت : علی جان می خواستم این دو تا پست (این پست و پست بعد) رو توی یک پست بذارم نمی ذاشت . می گفت حجمش بیش از حد مجازه ! اگه می تونی یکش کن :biggrin:

مقدمه :
امروزه Wireless Telemetry بهآعنوان ابزاری پرقدرت برای جمعآآوری و ذخیرهآی اطلاعات در سراسر دنیا شناخته شدهآاند. این شاخه از مهندسی بهآعنوان ابزار بسیار مهمی جهت مدیریت بر منابع و پیشگوییآهای دقیق و به موقع برای کنترل سیلابآها، خشکسالیآها و همچنین برنامهآریزی در جهت توسعهآی پایدار در چرخهآی زندگی مناطق مورد مطالعه ، استفاده میآگردند. برای انتخاب بهینهآی سیستم تلهآمتری و کنترل از راه دور، شرایط محیطی و منطقهآای و عوامل کلیدی زیر باید مورد نظر قرار گیرند:
- پوشش جغرافیایی منطقهآهای مورد نظر
- حجم اطلاعات تولید شده
- مالکیت شبکه و کنترل روند گردش اطلاعات
- سهولت کاربری و نگهداری
- هزینهآهای جاری و سرمایهآای درنظر گرفته شده
- پردازش، آنالیز و بایگانی اطلاعات
بهآطور خلاصه در طراحی و ساخت یک شبکهآی تلهآمتری، عوامل فنی و تجهیزات متعددی دخیل هستند که به صورت فهرستآوار عبارتند از:
- سنسورهای اندازهآگیری
- واحد RTU(Remote Terminal Unit)
- تجهیزات ارتباطی مستقر در هر ایستگاه (Communication Devices) و پروتکل مخابراتی آنآها
- تجهیزات جمعآآوری و پردازش اطلاعات در ایستگاه مرکزی (SCADA Center)


1- مبانی طراحی:
همانآطور که در مقدمهآی مطلب ذکر شد، در بسیاری از سیستمآهای تلهآمتری، مفاهیم کلیدی شامل RTU ، SCADA (راهبری کنترل و جمعآآوری داده)، پروتکلآهای مخابراتی و شبکهآهای فیزیکی انتقال اطلاعات میآباشند.
RTU، وظیفهآی جمعآآوری اطلاعات از سنسورها را بهآعهده دارند و آنآها را به شکل مناسبی برای استفادهآی پروتکل مخابراتی درآورده (و در بعضی حالتآها تبدیل) و برای انتقال روی بستر مخابراتی آماده میآنمایند. هر RTU اطلاعات مورد نیاز را یا از طریق ارتباط با سیگنالآهای الکتریکی و یا از درگاهآهای سریال تجهیزات هوشمند کسب میآنماید.
پروتکل مخابراتی، زبان مورد استفاده برای دریافت و انتقال اطلاعات بر روی شبکه میآباشد. پروتکل میآتواند مشخص کند که چه کسی اطلاعات را میآفرستد، چه کسی دریافت میآکند، معنای دادهآها در پیام چیست، اطلاعات را برای اطمینان از صحت دریافت، بازبینی نماید و در صورت رخداد خطا، آن را تصحیح نماید. فرستنده و گیرندهآی پیام باید پروتکل مشابهی را بهآکار گیرند تا اطلاعات پیام را درک نمایند.
شبکهآی مخابراتی، بستر لازم را برای انتقال اطلاعات(پیام) از RTU به سیستم اسکادا، از RTU به RTU دیگر و بین سیستمآهای اسکادا فراهم میآسازد. شبکهآهای مخابراتی متنوعی در سیستمآهای تلهآمتری مورد استفاده قرار میآگیرند که انتخاب آنآها بسته به محدودیتآها و هزینهآها میآباشد ولی غالبا" استفاده از روشآهای ارزان و با سرعت انتقال پایین، متداولآتر است. بسته به حوزهآی عمل و مسوولیت، فاصلهآی مورد نیاز برای انتقال اطلاعات میآتواند بسیار مهم باشد. استفاده از سیستمآهای رادیویی، شبکهآهای WAN(Wide Area Network) و مخابرات ماهوارهآای، گزینهآهای مطلوبی محسوب میآگردند.
هر سیستم اسکادا در بردارندهآی یک یا چند کامپیوتر است که فراهم کنندهآی ارتباط با شبکهآی مخابراتی(به کمک RTUها) و یک رابط اپراتوری برای کار با اطلاعات بهآدست آمده از RTUها میآباشد. این اطلاعات ممکن است بهآصورت پیام نمایش داده شوند و یا برای دستیابیآهای بعدی، ذخیره گردند و یا به سیستمآهای کامپیوتری دیگر ارسال گردند.
نقاط مختلف سیستمآهای تلهآمتری، معمولا" از حجم کوچکی داده برخوردار هستند. نقاطی مانند چاهآها، مخزنآهای آب، ایستگاه پمپاژ آب، دادهآهایی را از تجهیزات ابزار دقیق و همچنین تابلوهای برق جمعآآوری میآنمایند.
سیستمآهای نرمآافزاری پیچیده، امکاناتی همچون، مشاهدهآی میزان مصرف به منظور صدور صورتآحساب، مدیریت داراییآها، آنالیز قیمت آب، تعیین میزان دبی آب در هر منطقه، ردیابی نشتی آب و بهینهآسازی مصرف انرژی بر مبنای جمعآآوری اطلاعات زنده از RTU و از راه دور را در اختیار بهرهآبردار قرار میآدهد.

۲- مطالعهآی انواع شبکهآهای مخابراتی:
شبکهآی مخابراتی به تجهیزات مخابراتی گفته میآشود که اطلاعات آنالوگ و دیجیتال جمعآآوری شده از نقاط کنترلی را به اتاق کنترل مرکزی فرستاده و برعکس فرمانآهای صادر شده از سیستم کنترل مرکزی را به نقاط تحت کنترل منتقل میآکند.
در شبکهآهای مخابراتی معمولا" دو نوع پیکربندی برای سیستم اسکادا وجود دارد:
- پیکربندی نقطه به نقطه (Point to Point)
- پیکربندی نقطه به چند نقطه (Point to Multi Point)
پیکربندی نقطه به نقطه، سادهآترین شکل پیکربندی برای شبکهآهای تلهآمتری بوده و در این حالت اطلاعات فقط بین دو ایستگاه تبادل میآگردد و در این حالت، یک ایستگاه، اصلی (Master Station) و ایستگاه دیگر فرعی (Slave Station) محسوب میآگردد.
ولی در پیکربندی یک نقطه به چند نقطه، یک ایستگاه بهآعنوان اصلی معرفی شده و دیگر ایستگاهآها بهآعنوان فرعی درنظر گرفته میآشوند. در ایستگاه اصلی، اتاق فرمان مرکزی که دربرگیرندهآی کامپیوتر اصلی میآباشد، پیشآبینی میآگردد در حالیآکه در ایستگاهآهای فرعی، ترمینالآهای راه دور (RTU) قرار دارند که با یک آدرس منحصر به فرد ، به ایستگاه اصلی معرفی میآگردند.
در شبکهآهای مخابراتی، دو مد مخابراتی (Communication mode) وجود دارد:
- سیستم گردشی (Polling system)
- (Interrupt System) سیستم وقفهآای

در سیستم گردشی، ایستگاه اصلی، مرکز کنترل شبکهآی مخابراتی بوده و بهآصورت متناوب به ایستگاهآهای فرعی اطلاعات داده و دریافت میآکند. ایستگاه فرعی فقط در صورت درخواست ایستگاه اصلی، به آن پاسخ میآدهد. هر ایستگاه فرعی با یک آدرس منحصر به فرد، مشخص شده و در صورتیآکه به درخواست ایستگاه اصلی در یک زمان مشخص، پاسخ ندهد، ایستگاه اصلی، درخواست خود را چندین بار تکرار میآکند و بعد به ایستگاه بعدی میآرود.
در سیستم وقفهآای که به "سیستم گزارشی در صورت وجود خبر" یا PBE : Polled Report By Exception نیز نامیده میآشود، ایستگاه فرعی، ورودی خود را کنترل میآکند و در صورتیآکه تغییر قابل ملاحظهآای مشاهده نماید، آن را به اطلاع ایستگاه اصلی میآرساند. در این حالت، چنانآچه یک ایستگاه فرعی، نیاز به ارسال خبر داشته باشد، شبکه را کنترل نموده و در صورتیآکه پیامی در حال مخابره در شبکه باشد به مدت زمان نامعینی (Random Delay Time) صبر میآکند. در صورتیآکه مدت زمان انتظار طولانی گردد، سیستم در زمان لازم به آن مراجعه کرده و اطلاعات را دریافت میآکند.
بهآطور کلی، انتخاب شبکهآی مخابراتی، متاثر از عوامل زیر میآباشد:
- تعداد ایستگاهآهای فرعی
- تعداد اطلاعات ورودی به ترمینال RTU و زمان تازه شدن اطلاعات
- محلRTU ها
- امکانات مخابراتی موجود
- تجهیزات و تکنولوژیآهای مخابراتی موجود
هر یک از انواع تکنولوژیآهای مخابراتی، محاسن و معایب خاص خود را دارا میآباشند که آنآها را برای کاربردی خاص، مناسب و در کاربردی دیگر، نامطلوب میآنماید. انواع شبکهآهای مخابراتی برای این طرح شامل موارد زیر است:
- سیستم رادیویی
- کابل(خطوط زمینی)
- ماهواره


الف – سیستم رادیویی:
یکی از مطلوبآترین روشآها برای انتقال اطلاعات، در سیستمآهای تلهآمتری، روش رادیویی است. اگرچه ممکن است قیمتآهای تهیه و نصب تجهیزات مزبور از دیگر روشآها گرانآتر باشد اما هزینهآهای جاری این سیستمآها بسیار ارزان میآباشد. طراحی مطلوب شبکهآهای تلهآمتری رادیویی، ممکن است هزینهآهای جاری بابت تخصیص فرکانس را به شدت کاهش دهد. استفاده از روش رادیویی در تلهآمتری، مستلزم طراحی مهندسی مطلوب، با توجه به وضعیت منطقه است.
قابلیت توسعهآی سیستم تلهآمتری رادیویی، باید در مرحلهآی نصب اولیه مورد نظر قرار گیرد. سیستمآهای طراحی شده با تجهیزات تکرارکنندهآی رادیویی، محاسن بسیاری دارند زیرا فقط با نصب یک رادیو در یک نقطه و نصب آنتن در جهت مطلوب، میآتوان محدودهآی سیستم تلهآمتری را افزایش داد.
رادیوی پیشنهادی در این طرح، رادیوی متعارف (conventional Radio) با مشخصات زیر میآباشد:
رادیوی متعارف غالبا" در باند فرکانسی UHF کار میآکند ولی در صورت نیاز ، در باند فرکانسی VHF نیز بهآکار گرفته میآشود.
سیستمآهای رادیویی 400 مگاهرتز میآتوانند به چندین RTU بر روی یک خط (بهآطور مثال 50 نقطه) تا شعاع 40 کیلومتر، در صورت استفاده از تکرارکننده، دسترسی یابند. امکان استفاده از طیفآهای فرکانسی مذکور، در محدودهآی شهرها، بهآطور روزافزونی کاهش میآیابد.
سیستمآهای 900 مگاهرتز مشابه سیستم 400 مگاهرتز میآتوانند به چندین RTU ، اما تا شعاع 25 کیلومتر دسترسی یابند. امکان استفاده از طیفآهای فرکانسی مزبور در محدودهآی شهرها به آسانی انجام میآپذیرد.
این سیستم دارای قیمتی مطلوب و پایین برای انتقال اطلاعات با سرعت کم میآباشد.
مزایای استفاده از سیستمآهای رادیویی عبارتند از:
- مستقل از خرابی خطوط میآباشند.
- قابلیت بالا و زمان خرابی کم به علت انجام عملیات تعمیراتی بهآصورت مدولار
- هزینهآهای تعمیراتی نسبتا" پایین
- ایمنی و قابلیت اطمینان بالا با توجه به Redundancy

معایب این سیستم نیز به شرح زیر میآباشند:
- لزوم اخذ مجوز فرکانس
- تراکم طیف فرکانس
- سرمایهآگذاری اولیهآی زیاد به علت انجام عملیات نصب برج مخابراتی
- نیاز به اخذ مجوز استفاده از مسیرهای مورد نیاز
- نیاز به جادهآهای دسترسی و برق برای تکرارکنندهآها
- محدودیت کانالآهای موجود در مجوزهای دریافتی
- نیاز به طرح بحرانی سیستم برای انعکاس، جذب و انکسار امواج رادیویی
- نیاز به دریافت مجوز از سازمانآهای محیط زیست و صاحبان املاک برای نصب برج و احداث جادهآی دسترسی
- احتمال احداث ساختمان، ابنیه و سایر تاسیسات در مسیر دید آنتنآها بعد از تاسیس و نصب شبکه مخابراتی که نتیجهآی آن لزوم تغییر مسیر آنتن خواهد بود.


ب- کابل یا خطوط زمینی:
ارتباط زمینی در گذشته، مهمآترین روش انتقال اطلاعات بود. ارتباطات کابلی را میآتوان به حالتآهای زیر دستهآبندی کرد:

- شبکهآ : با توجه به نزدیکی نقاط کنترلی، میآتوان از شبکه برای انتقال اطلاعات استفاده نمود. از شبکهآهای معروف میآتوان به Profibus-DP و Foundation Field bus اشاره کرد. PLCهای انتخابی باید دارای کارت مخابراتی جهت اتصال به شبکهآی مذکور را داشته باشند. در این طرح، PLCهای ایستگاهآ پمپاژ اصلی بهآعنوان Master و PLCهای چاهآها و یا سایر ایستگاهآها، بهآعنوان Slave درنظر گرفته میآشوند. برای اطمینان بیشتر، شبکه را بهآصورت Redundant درنظر گرفت. این روش را یک شبکهآی کنترلی توسعهآیافته میآتوان درنظر گرفت. با توجه به فاصلهآی نقاط، لازم است تکرارکنندهآهایی در طرح درنظر گرفت که تعداد دقیق آنآها بعد از بررسیآهای محلی صورت میآگیرد.

- فیبر نوری (Fiber Optic): غالبا" به صورت اختصاصی باید ایجاد گردد و متناسب با میزان اتصال، دارای قیمت بسیار بالایی میآباشد. فیبرنوری غالبا" برای ارتباط با سایر شبکهآها و بهآعنوان بستر مخابراتی بهآکار گرفته میآشود و در ساختار یک به یک، دستیابی به سرعتآهای بسیار بالا در آن امکانآپذیر میآباشد.
معایب فیبر نوری شامل موارد زیر میآباشند :
*- نیازمند سرویسآهای اختصاصی برای نصب میآباشد.
*- هزینهآهای اتصال در آن ممکن است بسیار زیاد باشد.
*- توسعه، بهآوسیلهآی مشتری باید انجام گیرد.

- خطوط اجارهآای (Leased Line) : غالبا" بهآصورت استیجاری از شبکهآی مخابراتی موجود، در اختیار گرفته شده و متناسب با میزان اتصال، دارای قیمت پایینی میآباشد. دارای انواع مختلف مانند مدار آنالوگ دو سیمه، مدار آنالوگ چهار سیمه و سرویسآهای دیجیتالی میآباشد.
در انتخاب این سیستمآها، دقت زیادی باید بهآعمل آید. به عنوان مثال برای خطوط یک به یک، مودمآهای معمولی، در کاربردهاییآکه از مسیرهای گوناگون میآگذرند، مفید نمیآباشد. برخی از سرویسآهای دیجیتالی نیز که بهآصورت Master/Slave میآباشند، برای ساختارهای مخابراتی پیچیده، مناسب نیستند. غالبا" صاعقه سبب ایجاد خطا در این نوع سیستمآها میآگردد و توسعهآی این سیستمآها توسط شرکت مخابرات انجام میآگردد.

معیارهای طراحی:
انتخاب سیستم مطلوب برای انتقال اطلاعات در طرح،یکی از نقاط مهم و کلیدی میآباشد. در قسمت قبل انواع شبکهآهای مخابراتی بیان گردید و مزایا و معایب هر یک توضیح داده شد. در مواردی که فاصلهآها بسیار زیاد باشد یا موانع زمین، مانع عبور یا دفن کابل در مسیر ایستگاهآها شوند یا هزینهآی ایجاد کابل خصوصی و یا عمومی تلفن ( خطوط Leased Line چهار سیمه) و کابل شبکهآی کنترلی توسعه یافته، گزاف تشخیص داده شود، از روش مخابرهآی اطلاعات با فرکانس رادیویی و رادیو مودم استفاده میآگردد. اما در مواردی که فاصلهآی دو ایستگاه یا دو واحد کم باشد( حداکثر 500 متر) که استفاده از کابل چهار زوج مسلح و کابل شبکه، توجیه اقتصادی داشته باشد، از دفن کابل خصوصی در کنار خطوط لولهآی در حال اجرا استفاده میآگردد. در هر صورت در این فاصلهآها هم نیاز به تکرارکننده میآباشد. بنابراین انتخاب سیستم مخابراتی بر مبنای معیارهای زیر صورت میآگیرد.

طراحی هر سیستم انتقال اطلاعات، مبتنی بر انتخاب تجهیزات بخشآهای زیر است:

الف- شبکهآی مخابراتی (Telemetry Network):
انتخاب شبکهآی مخابراتی به بخشآهای زیر تقسیم میآگردد:
- ساختار (Topology)
- مد انتقال( Transmission mode)
- بستر مخابراتی (Link media)
- روش مخابراتی (Protocol)

تجهیزات انتقال اطلاعات نیز، وابسته به شبکهآی مخابراتی میآباشد که پس از انتخاب بخشآهای مختلف شبکه، مودم متناسب با آن انتخاب میآگردد.


انواع ساختار شبکهآی مخابراتی:

- یک به یک(Point to Point)
- یک به چند (Point to Multipoint)


انواع مد انتقال :

- Half-Duplex
- Full Duplex


انواع بسترهای مخابراتی:

- سرویس مخابراتی ملی (Public Transmission media) که عبارتست از:
A – شبکهآی تلفن سویچینگ ملی (Public Switched Telephone Network)
B- شبکهآی تلفن سویچینگ جهانی (General Switched Telephone Network)
C- خط اجارهآای اختصاصی (Private Leased Line)
- خطوط بیآسیم (Atmospheric media) شامل:
A- رادیوهای مایکروویو (Microwave Radio)
B- رادیوهای UHF/VHF
C- ماهوارهآهای سنکرون (Geosynchronous Satellite)
D- خطوط قدرت(Power Line)
E- فیبر نوری (Fiber Optic)


انواع پروتکل :

هر پروتکل، فرمت بستهآهای اطلاعات متبادله بین نقاط مختلف طرح را توصیف میآکند. پروتکلآهای مورد استفاده در صنعت بسیار متنوع و گوناگون است و توسط سازندگان مختلفی تولید گردیده است که برخی از این پروتکلآها عبارتند از:
- DFI از شرکت Allen Bradley
- Modbus از شرکت Modicon
- IEC870-5
- DNP 3.0

بر اساس تجربهآهای قبلی ، پروتکل DNP3.0 برای سیستمآهای اسکادا ، بهترین مشخصات را در اختیار طراح قرار میآدهد.


بررسی تکنیکآهای ارتباطی:
در قسمتآهای قبل انواع شبکهآهای مخابراتی معرفی شدند. در ادامه مطالبی را که از یک منبع دیگر به دست آمدهآ و تمرکز بیشتری بر مخابرات ماهوارهآای دارد معرفی میآشوند:

- خطوط تلفن:
خطوط تلفن با توجه به ارزان و در دسترس بودن در تقریبا" تمامی نقاط شهری و بسیاری از مناطق روستایی، یکی از روشآهای ارزان انتقال داده میآباشد. از اشکالات این روش میآتوان به قابلیت اطمینان پایین و پهنای باند نسبتا" کم و همچنین نویز پذیری آن در انتقال اطلاعات اشاره کرد بهآطوریآکه در کاربردهای حساس که امکان قطع ارتباط در شبکه باید به حداقل میزان خود برسد، این شیوه از پایداری لازم برخوردار نمیآباشد. لازم به ذکر است که امروزه با مودمآهای خاص، قابلیت انتقال اطلاعات تا 56 کیلوبیت در ثانیه توسط خطوط تلفن عمومی کشور وجود دارد.

- شبکهآی GSM Cellular Network
شبکهآی Cellular موبایل به دلیل وجود یک ساختار شبکهآی از پیش ساخته شده و با توجه به تولید کم اطلاعات و تغییرات کند آن در ایستگاهآهای هواشناسی و یا هیدروکلیماتولوژی و عدم نیاز به نرخ ارسال و دریافت بالا میآتواند بهآعنوان یکی از روشآهای انتقال اطلاعات، مورد استفاده واقع شود. هم اکنون در بسیاری از کشورهای پیشرفتهآی دنیا، شبکهآی GSM به عنوان یک محیط قابل اطمینان در انتقال Narrow Band Data مورد استفاده قرار گیرد. یکی دیگر از شبکهآهای مخابراتی بسیار قابل اعتماد که در کشورهای پیشرو در زمینهآی مخابرات به کار گرفته میآشود، شبکهآی GPRS میآباشد که بر روی بستر GSM تاسیس شده و میآتواند با نرخ تا 50 Kb/s ، اطلاعات را منتقل نماید. در کشور ما متاسفانه شبکهآی GSM به دلیل عدم ارایهآی سرویس مناسب، در انتقال data کمتر مورد توجه قرار گرفته است و سرویس GPRS نیز تا کنون تاسیس نشده است.



- شبکهآی رادیویی VHF/UHF
شبکهآی رادیویی با تکنیک TDMA یا FDMA در باند فرکانسی VHF و یا UHF ، در صورت وجود دید (Line of sight) مناسب میآتواند در صورت سایتآیابی محلی دقیق و نصب دکلآهای مخابراتی در محلآهای مناسب، با ضریب اطمینان بالا جهت ارسال اطلاعات مورد بهرهآبرداری قرار گیرد. از مزایای این روش، ارسال دایمی و مطمین اطلاعات با استفاده از یک شبکهآی رادیویی کاملا" خصوصی به مرکز بوده و اطلاعات بهآصورت Real-time همواره در دسترس میآباشند. از معایب این روش، نیاز به دیدمستقیم آنتنآها میآباشد که در صورت وجود مانع طبیعی در مسیر، باید از تکرارکنندهآهای رادیویی استفاده کرد.


- روش انتقال HF Radio Transmission:
استفاده از محدودهآی فرکانسی HF در مواقعی که مشکل موانع رادیویی وجود دارد، میآتواند بسیار مفید باشد. امواج رادیویی HF میآتوانند به راحتی و با انعکاسآهای متوالی از لایهآهای جوی، موانع طبیعی مسیر زمینی را پشت سر گذارده و تا صدها کیلومتر پوشش رادیویی ایجاد کنند. از معایب استفاده از این محدودهآی فرکانسی، نویزپذیری بیشتر و نیاز به توان خروجی بالاتر در ایستگاهآها میآباشد. ضمنا" دریافت مجوز استفاده از این محدودهآی فرکانسی به دلیل تخصیص آن به کاربردهای نظامی، معمولا" دشوار میآباشد.


- روش استفاده از Microwave Spread Spectrum :
روش طیف گسترده یا Spread Spectrum و استفاده از لینک رادیویی مایکروویو، جهت انتقال اطلاعات در فاصلهآهای نسبتا" کوتاه (چند ده کیلومتر) مناسب بوده و در دید کامل و بدون مانع آنتنآهای فرستنده و گیرنده، میآتواند اطلاعات دیجیتال را با نرخ بسیار بالا منتقل نماید. در صورت وجود موانع طبیعی بین فرستنده و گیرنده، این روش به هیچآوجه قابل استفاده نمیآباشد. بهآطور کلی در مناطق کوهستانی که دید مستقیم آنتنآها معمولا" با مشکل مواجه است استفاده از این روش مخابراتی به هیچآوجه توصیه نمیآشود.


روشآ انتقال به کمک ماهواره (Satellite Transmission):
استفاده از ماهواره، یکی از مطمینآترین روشآهای ارسال و دریافت اطلاعات میآباشد. با رشد روزافزون تعداد ماهوارهآهای پرتاب شده، تخصصی شدن حوزهآی عملکرد آنآها و کاهش هزینهآی استفاده از سرویسآهای مختلف ماهوارهآای، جهت انجام تلهآمتری در پروژهآهای مختلف، خصوصا" در مناطق دورافتاده و خارج از پوشش رادیویی، استفاده از این روش به نحو چشمگیری افزایش یافته است.
استفاده از این روش در انتقال دادهآی کم (Narrow band) و خصوصا" در مکانآهایی توصیه میآشود که مشکل دید (Line of sight) جهت برقراری ارتباط رادیویی وجود دارد.
در ادامهآی مطلب به بررسی انواع سیستمآهای ماهوارهآای موجود خواهیم پرداخت.

[m-madani]

پاسخ : ارسال و دریافت دیتابا برد بالا (5 کیلومتر به بالا) به وسیله سامانه های تله متری

انواع سیستمآهای ماهوارهآای موجود :


1- شبکهآی ماهوارهآای Inmarsat
این شبکه با پرتاب اولین ماهوارهآی مخابراتی خود در سال 1982 (Inmarsat A) آغاز بهآکار کرد. همآاکنون این شبکه با در اختیار داشتن ماهوارهآهای متعدد، تمامی سطح کرهآی زمین به غیر از مناطق مرکزی قطبآها را پوشش میآدهد. سرویسآهای مختلف ماهوارهآای توسط این شبکه ارایه میآشود که جهت ارسال و دریافت Voice , Fax و data با سرعتآهای مختلف در هر نقطه از کرهآی زمین میآتوانند مورد استفاده واقع شوند. پرسرعتآترین این سرویسآها، سرویس Inmarsat RBGAN با پهنای باند 144 Kbit/s بوده و کمآسرعتآترین و ارزانآترین آن که فقط جهت انتقال data با سرعت پایین مورد استفاده واقع میآشود Inmarsat C میآباشد. در شکل زیر پوشش ماهوارهآای این ماهواره مشخص میآباشد.


2- ماهوارهآی ثریا (Thuraya)
این ماهواره متعلق به امارات متحدهآی عربی بوده و دفتر مرکزی آن در شارجه میآباشد. این شبکهآی ماهوارهآای تقریبا" یک سوم جهان شامل اروپا، افریقا و خاورمیانه را در حال حاضر تحت پوشش داشته و اقیانوسیه و شرق دور را نیز در آیندهآای نزدیک تحت پوشش خود قرار خواهد داد. ترمینالآهای ماهوارهآای ثریا میآتوانند ارتباطات Voice و Data را با حداکثر سرعت 9.6 Kb/s مبادله میآنماید. این ماهواره در منطقهآی ما یکی از بهترین سرویسآدهندگان در حوزهآی ارتباطات ماهوارهآای میآباشد. در شکل زیر پوشش بینآالمللی ثریا نشان داده شده است.

در آدرس زیرمی توانید انتشارات سازمان نظام مهندسی هنگ کنگ (Architectural Services Department) را در مورد تاسیسات برقی و مکانیکی ساختمان پیدا کنید. برای مقایسه بامشابه ایرانی مناسب می باشد. آدرس این سایت را از وبلاگ " مهندسی شبکه هایتوزیع برق " نیز می توانید دنبال نمایید.
http://www.archsd.gov.hk/archsd_home01.asp?Path_Lev1=6

3- سیستم ماهوارهآای Orbcomm :
این سرویس ماهوارهآای از 30 ماهوارهآی مدار قطبی تشکیل شده است که در حال گردش به دور زمین هستند. توالی چرخش ماهوارهآها بهآصورتی است که هر نقطه از زمین در هر زمان تحت پوشش یک ماهواره میآباشد. در شکل زیر مناطق تحت پوشش ماهوارهآهای این سیستم نشان داده شده است. بهآطور کلی پوشش کل سطح زمین، توان بالای انتشار امواج، کوچک بودن آنتن و دستگاه مورد نیاز و سرویسآهای متنوع، کاربرد این سیستم را فراگیر نموده است. سیستم ارسال داده در این سیستم محدود نبوده ولی هزینهآهای شارژ آن بسیار بالا میآباشد.




۴- سیستم ماهوارهآای GOES :
این سیستم ماهوارهآای از نوع مدار ثابت بوده و قابلیت ایجاد ارتباط دو طرفه در این سیستم وجود ندارد. بهآطور کلی قابلیت SCADA در این سیستم ماهوارهآای وجود ندارد. قیمت هر مودم آن در حدود 5000 دلار بوده و کل دنیا را نیز پوشش نمیآدهد.”

Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES)

۵- سیستم ماهوارهآای ARGOS :
این سرویس ماهوارهآای از 28 ماهوارهآی مدار قطبی تشکیل شده است که در حال گردش به دور زمین هستند و از سال 1978 فعال شدهآاند. توالی چرخش ماهوارهآها بهآصورتی است که هر نقطه از زمین در هر زمان تحت پوشش یک ماهواره میآباشد. انتقال اطلاعات در این سیستم دو طرفه نبوده و صرفا" دارای کاربری خاص برای موقعیتآیابی میآباشد. قیمت مودم ارتباطی سیستم حدود 2000 دلار بوده و هزینهآی شارژ روزانه برای انتقال 32 بایت اطلاعات 5/7 دلار میآباشد.
مشخصات این ارتباط ماهوارهآای را از آدرس زیر میآتوانید بهآطور کامل مطالعه کنید:

http://www.cls.fr/manuel/html/annexes/annexe4.htm#ptt

بلوک دیاگرام لینک ارتیاطی سیستم ماهوارهآای ARGOS را در زیر میآتوانید مشاهده کنید.

۶- شبکهآی ماهواره ای ایریدیوم (IRIDUM)
ایریدیوم تنها شرکت ماهوارهآای است که بهآطور واقعی تمام سطح زمین حتی قطبآها را برای ارتباط صوت و داده، تحت پوشش قرار داده است. این سیستم در حال حاضر دارای 66 ماهواره مدار پایین میآباشد (در سال 2002 نیز 5 ماهوارهآی یدکی به این مجموعه اضافه شد.) که در حال گردش به دور زمین هستند. این سیستم کاملا" آمریکایی بوده و از سال 2001 به حالت تجاری در آمده است. سرعت ارسال داده در باند L ، 2400 بیت در ثانیه بوده و فرکانس کاری سیستم حدود 1600 مگاهرتز است. به لحاظ اینآکه این سیستم کاملا" آمریکایی بوده و ترمینالآهای آن نیز توسط شرکتآهای آمریکایی تولید میآشوند، امکان استفاده از آن همانند Inmarsat و ثریا وجود نداشته و سرمایهآگذاری بر روی آن توصیه نمیآشود. در شکل زیر نحوه ی پوشش کره ی زمین توسط این ماهواره ها، نشان داده شده است.