CDMA通信技术在集中供热系统中的应用

李盈 （天津市重热供热技术工程有限公司300222）

杨景龙（天津力源永春科技发展有限公司300222）

随着社会的进步、经济的发展以及人民对生活质量和水平要求的不断提高，城市集中供热规模在不断扩大。在集中供热监控系统中，为保证优质、稳定的供热，满足热用户的需求，需要对众多的供热子站点进行实时监测，同时大部分监测数据需要实时发送到监控中心的后端服务器进行处理。但由于监测点分散，分布范围广，如何将该部分站点采集的数据及时、有效地进行传送，是我们面临的主要问题。

一、数据传输分类

数据传输可分为有线(包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线 (包括数传电台和 CDMA、CDPD、GPRS等公用网信息平台)两大方式。相比较而言，在小型供热区域中可采用有线方式解决。但在大型供热区域管网中，由于数据传输网络覆盖面积大，数据采集点多而分散，采用有线方式造价昂贵，线路维护量大，而用无线数据传输方式具有投资少、开通快和运行维护简单等优点。

因此，建立基于CDMA无线网络的自动监控系统，来实现各换热站现场数据的采集、调度室与各换热子站的数据实时通讯控制，在保证数据传输的及时、准确的前提下，将管网现场监控系统运行费用也降低到了最低，并可极大地提高各换热站的运行效率。

二、CDMA通信技术

CDMA是码分多址的英文缩写，它是在数字技术上的分支-扩频通信技术上发展起来的一种新的无线通信技术。它具有实时在线、速度快、使用费用低的特点，其传输速度可达153kb/s。

与其他有线方式及GPRS传输通讯方式相比，采用CDMA无线通信方式具体优势如下：与有线方式相比其组网灵活、扩展容易、运行费用低，维护简单、性价比高；

与GPRS等其他无线通信方式比较，其支持Mobile IP，增强了鉴权功能，并提供对多种隧道协议的支持，以方便各企业网的良好接入，且占用的是全新的800M频段，频率资源丰富等等。

综上所述，采用CDMA 1x无线传输方式解决供热数据同步传输问题是实现热网现代化管理的必然途径。

三、在供热系统中的应用

我公司供热管网监控系统采用CDMA 1x无线通讯传输方式，将各个换热子站的流量、温度、压力等参数信息实时传送到数据中心。该传输技术具有实时性、可靠性、安全性强等特点，且组网快，维护简单。

3.1 系统结构

该系统由数据中心、通讯部分和换热子站等组成。数据中心负责监控和管理，通讯部分使用电信VPDN专线作为传输的主干线，实现数据无线传输。换热子站采用工控机实现供热设备数据采集、管理功能，采用无线路由器作为接入终端。

该系统组网结构如下：

1.各换热子站采用netfront SCN2000路由器作为数据终端的无线接入设备，该设备是为满足工业控制领域移动数据通信应用需求而设计的，是一款集成了CDMA数据传输功能和TCP/IP网络、路由功能于一体的新型无线移动通信网络设备；换热子站内的数据采集工作由工控机实现。

2.数据中心采用netfront SRW3000路由器作为NAS，后接netfront SRW5000认证服务器及硬件防火墙，并采用二层链路协议的身份识别的VPDN方式，通过专业开发的CDMA专网认证服务器，在PPP链路层实现合法用户的顺利接入，同时拒绝非法用户的接入并形成黑名单，以确保网络的安全、稳定。

组网结构如下图所示：

CDMA1x系统结构图

如上图所示，系统运行时首先由换热子站的无线路由器发起拨号连接，经过电信侧的认证服务器验证后，CDMA1X分组接入设备PDSN通过L2TP隧道路由经电信专线连接到公司中心端得数据中心NAS路由器上。整个隧道的开启和通过均在电信网络内部，可确保网内的数据安全可靠，具有很高的安全性保障，而且不存在互连互通瓶颈，可以有效保证用户使用性能。然后NAS路由器将认证信息传输给数据中心侧的专用认证服务器，一旦认证通过，认证服务器会给换热子站端的无线路由器分配一个合法IP地址，此时无线路由器和供热站监控中心端NAS路由器成功建立L2TP隧道连接，并进行通讯。

3.2 系统特点

1.各供热子站可随意接入系统网络，不受地域限制，且采集设备上电后，可自动与中心端握手并建立连接，无需人为参与，维护简单。

2.系统具有实时在线特性，系统无时延，能够同时实时收取、处理多个/所有监测点的各种数据，无需轮巡就可以同步监测点的时钟可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求；

3.安装调试简单，建设周期短，利用现有成熟GPRS/CDMA网络，系统投入运行时基本不需要调试，安装简捷；

4.接入设备价格较专线DDN相比，成本较低，且资费便宜；

5.接入网络能够适应供热系统频繁、大量、突发型数据业务传输，且通信质量稳定可靠；

6.提供基于Web的系统配置和维护接口，支持远程维护；

7.具备远程升级和重启动的功能。

结论：

综上所述，该系统具备良好的抗干扰性以及数据传输的安全性，不仅实现了对各个换热站的运行参数的集中监视、控制，并且可以大量的减少运行人员的数量，换热站实现了无人值守远程监控。对于供热公司提高供热效率、降低运行成本，能够起到显著效果。

（1）杨静雯 CDMA 1X分组域VPDN业务解决方案.通信世界网，2004年3月2日

（2）敖绮 全面认识CDMA-VPDN.中国新通信，2006年7月26日

（3）康胜文 无线数据通讯技术在热网监控系统中的应用 河北电力技术2005年9月

（4）深圳华为 CDMA无线通信原理 企业内部资料