3.1 監控中心組成和功能

城市路燈無線通信SCADA系統的控制中心主要由主控機、后備機、服務器、大屏幕多媒體投影機、電臺、鐵塔及天線等組成。

主控機與服務器按Client/Server結構連網。主控機作為系統的客戶機，由一臺Intel工控機構成，用VB語言編程，主要功能實現人機界面并通過無線Modem與電臺連，向RTU發送控制指令，接收返回的檢測數據和狀態參數。為提高系統的可靠性，在該系統中采用另一臺Intel工控機作為后備機對主控機進行備份。

用一臺IBM服務器作無線通信SCADA系統的數據庫服務器，RTU采集到的數據經主控機處理后存放在數據服務器中，其它管理系統經授權可以直接訪問該服務器，很容量實現系統間的數據共享。

監控中心主要完成以下功能：

（1）大屏幕多媒體投影機動態顯示SCADA系統中每一個RTU在城市地圖中所處位置及該站點的工作狀態和實時參數（包括各條線路的交流電壓、電流、功率、電度表讀數、亮燈率等）。

（2）根據該城市所處經糾度及日出日落時間，制定出對應全年的每日開/關燈時間曲線以實時控制路燈的通/斷；另外可由控制人員結合具體情況，修改開/關燈時間，并傳送給RTU以進行控制。

（3）定時巡檢/定點檢測RTU，并通過無線Modem獲取RTU返回的開關狀態、數據參數及報警碼。

（4）在巡檢過程中，若發現故障或參數越限，可進行聲光報警，并在大屏幕上動態顯示以該站點位置為中主的放大地圖及相應的工況、實測數據及故障形式。

（5）具有節省能源功能，實行全夜燈/半夜燈兩種工作方式，由控制人員針對每條線路決定是否采用半夜燈方式及任意調節半夜燈的起止時間。同時還具有防竊電監測功能：當檢測到某一支路電流值大于正常運行值時，若同一RTU中其它支路電流值正常（表明A/D芯片工作正常），則該支路存在竅電現象。

（6）采用虛擬儀表方法顯示電壓表、電流表、電度表等儀表形狀，利用VB控件Meter在儀表盤上直觀顯示模擬數據量的動態變化。

（7）定時對所有RTU進行校時，確保外圍站時間準確性。

（8）數據處理、存儲及報表打印功能。

3.2 無線通信

3.2.1 通信介質

無線通信SCADA系統監控中心與RTU之間采用VHF/UHF無線電臺進行數據傳輸，工作頻率為203～450Hz（須向當地無線電管理部門申請相應的頻點），數據通信的調制方式為FSK，傳送速率為300～1200bps。RTU站點間分布較散，與監控中心距離較遠，因此通信體制采用大區制。監控中心選用TAIT 855/856基地臺，發射功率為45W，工作在全雙工方式，覆蓋范圍與高增益全向天線鐵塔的高度有關，半徑可達幾十公里。RTU采用Motorola GM300車載電臺，配以定向天線，發射功率為25W，工作在半雙工方式。

3.2.2 通信方式

監控中心采用廣播方式或點對點方式向RTU發送命令。采用廣播方式時，RTU只接收命令并執行，如校對時間、修改開/關燈時間等命令；采用點對點方式時，如遙測、遙控等命令，RTU先進行站點編號確認，若是則根據命令格式執行相應操作，如控制路為開/關、向監迭中心返回電流、電壓、開關狀態、故障碼數據幀等。

3.3 外圍站RTU結構模塊設計

無線通信SCADA系統的外圍站RTU結構圖如圖2所示。

RTU主要由單片機測控系統組成，包括數據采集處理及A/D轉換電路、鍵盤顯示電路、時鐘電路、路燈全夜燈/半夜燈控制電路、無線通信電路。外圍站都可獨立運行，即使因通信故障等原因無法與監控中心聯系，也可單獨完成路燈系統的日益監控。