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我們如何最有效地規劃無線技術的應用？

無線技術是自動化領域“下一代技術”的關鍵方向之一。它也是實現過程工業智能控制的重要手段。雖然在中國有非常成功的應用案例，但許多工業控制工程師仍然對無線技術應用的細節存在問題或疑慮。Cec借此機會與霍尼韋爾過程解決方案公司的無線技術專家蔣天生先生交流，為讀者解決一些熱點無線應用問題。

Q1:什么是onewireless？有什么好處？

總的來說，霍尼韋爾的onewireless解決方案旨在構建高達300mbps的企業無線主干網，實現無線高速公路，并支持其上的多功能應用。例如，它不僅可以支持無線過程數據采集，包括所有無線儀表和變送器到dcs系統的無線數據傳輸，還可以支持移動操作，即移動操作員站的現場操作。此外，應用還可能包括支持無線巡邏、可燃氣體檢測/人員定位(不受gps控制)、無線視頻、智能監控等。

Onewireless解決方案提高了工廠網絡設計的靈活性。onewirelessr200的最新版本完全符合isa100.11a標準，并與無線現場設備配合使用，方便用戶設計各種無線覆蓋類型的無線網絡。根據應用需求，用戶現在可以設計只覆蓋現場儀器的無線網絡，或者覆蓋現場儀器和wi-fi設備的無線網絡。這為用戶提供了極大的靈活性，并降低了總擁有成本。此外，onewireless transfer模塊可以將使用hart協議的現場設備轉換為能夠在isa100.11a標準無線網絡環境下通信和交換數據的設備，這極大地幫助制造商提高生產效率。

此外，onewirelessr200可將無線現場儀表網絡的安裝和維護成本降低高達50%。這些新功能可以簡化工廠無線現場設備網絡的安裝和擴展，并最大限度地延長現場變送器的電池壽命。許多過程制造商尋求更加小型化和設計巧妙的無線網絡，以滿足特殊現場設備的需求，但同時，他們也需要易于擴展、支持高度復雜和覆蓋整個領域的無線解決方案。onewireless的最新版本使工廠能夠自由設計網絡，這滿足了工廠當前和未來的潛在需求。它還可以減少無線解決方案的安裝時間和整體生命周期成本

Onewireless是流程工業中第一個真正通用的無線網狀網絡解決方案。它允許工廠使用簡單的無線網絡連接數千個無線現場設備，并實現各種關鍵功能，包括資產檢測和非關鍵過程控制。OneWireless SSR 200允許工廠通過使用新的現場設備接入點和無線設備管理器來創建現場儀器網絡。現場設備接入點支持isa100.11a，承擔信息路由功能，允許用戶將無線現場設備連接到過程控制網絡，實現現場數據路由。工廠還可以充分利用現場設備的路由功能來構建一個電池驅動的現場設備網絡，以便它們可以相互通信，并將來自相鄰現場設備(包括其他制造商設計的支持isa100.11a標準的設備)的信息路由到過程控制應用。

無線設備管理器通過管理網關系統和安全系統管理現場儀表網絡，確保現場設備和工廠網絡之間的所有通信安全可靠。同時，它還為用戶提供了直觀、簡潔和基于網絡的界面，使具有最基本it知識的過程工程師和現場設備工程師能夠快速建立他們的isa100.11a網絡，從而減少無線現場設備網絡的試運行、監控和維護時間。

Q2:無線技術在哪里使用？

2003年，美國能源部委托霍尼韋爾公司開發無線工業應用。它已經積累了數百項專利。這種新技術在中國已經推廣了3-4年。工業無線通信是有線通信的補充，兩者相輔相成。中國涉及的大型項目，如武漢乙烯，基于experion過程知識系統的38個無線節點，項目涉及290個無線儀器；在中國石油西固油庫23個測壓點改造工程中，無線儀表接入具有嵌入式配置功能的無線網狀網絡。現場無線發射機可以自動選擇任何多功能節點進行無線通信。最多可以有40個多功能節點來構建無線主干網絡，每個多功能節點可以配備80個無線發射器(當刷新超過1秒鐘時)或20個無線發射器(當刷新超過1秒鐘時)。此外，西固油庫移動操作站的現場操作也是一大亮點。過去油輪裝載油品是人工操作，依靠紙質記錄和對講機通訊，但現在是移動操作，電子數據實時更新，工作效率大大提高。西固還實施了無線巡檢，支持振動監測、可燃氣體檢測/人員定位(非gps可控)應用，巡檢人員手持設備支持rfid現場比對，在懷疑故障時發出警報。它比傳統的人工檢查方便和詳細得多。

問題3:無線技術可靠嗎？

可以說，無線通信和傳統的有線通信在控制領域各有優勢，無線通信不受電纜的限制，在可靠性設計方面，無線儀表/變送器的工業防護等級、安全和防爆指標與有線儀表沒有什么不同。2.4g頻段的無線技術通過跳頻技術(dsss)尋找不同頻段的連接，提高了信息傳輸本身的抗干擾能力。當多個無線節點組成無線網狀網絡時，如點對點無線傳輸遇到故障通信點，系統會自動選擇網狀網絡中工作正常的無線節點作為路由，從而達到通信冗余的目的。此外，無線數據驗證技術保證了無線通信的數據安全性。例如，物理授權、數據源驗證、數據包加密等技術可以保證數據傳輸的私密性和安全性。

問題4:無線技術支持遠程視頻監控嗎？

霍尼韋爾于2010年推出了數字視頻管理器r400，這是中國數字視頻技術的核心增強組件，便于運營商在全球范圍內輕松操作多個視頻子系統而無需移動。此外，數字視頻管理器(dvm)與霍尼韋爾onewireless無線網絡集成，允許工廠在任何位置安裝攝像機，進一步簡化安裝和配置過程，并控制成本。Dvm還可以減少單點故障造成的停機時間，減少帶寬和存儲條件。當它與onewireless相結合時，它還可以使單個無線網絡適應各種無線設備和應用，并幫助有需要的工廠以有限的成本擴展其視頻監控系統。

此外，dvm可以提高操作員的工作效率，使操作員能夠簡單地在過程信息和視頻流之間切換，或將視頻和過程數據合并到一個界面中。如果攝像機檢測到潛在的管道泄漏，它可以通過experion報警或experion界面顯示向操作員提供報警。操作員可以對此做出快速反應。

在霍尼韋爾最新的onewireless視頻解決方案中，為制造商提供了一個全面的系統，包括無線服務、閉路電視攝像機、數字視頻管理器和onewireless網絡，所有這些都可以與霍尼韋爾experion過程控制系統、ebi安全管理系統和整個集成平臺集成。尤其適用于化學、石油和天然氣、煉油和采礦行業的危險區域。

問題5:無線能完全取代有線嗎？

無線技術有這么多優點，但它的應用目標不是取代現有的有線網絡，而是一種有益的補充。例如，無線儀器的刷新率還沒有達到毫秒級，所以控制系統中的按鍵開關控制，如eds緊急停止系統，仍然需要有線通信來保證其毫秒級的可靠性。此外，無線儀器的移動優勢在某種程度上也可能是潛在的問題節點，例如，無源發射機電源依賴于其自身的電池。然而，儀器的功耗與數據刷新率、儀器是否有路由等有關。，并且高功能級別的設置將導致功耗比預期的更快。

此外，無線視頻傳輸的優勢不僅在于無需布線的部分，還在于ip攝像機采集的視頻信號可通過透明網絡訪問。它還在于終端攝像頭的移動方便，這在某些場合下有很大的優勢，比如在建工程。隨著項目的進展，有必要通過視頻監控位置的移動，因此無線攝像頭非常方便。但實際上，我們并不鼓勵所有視頻信號占據工廠的無線主干網絡。但也限制了視頻的數據傳輸速度。所有這些都是為了確保無線主干網的穩定性和健壯性。當然，這也限制了視頻信號的清晰度或無線視頻中的節點數量。

問題6:我們如何最有效地規劃無線技術的應用？

隨著科技的發展，任何決策的基礎都會改變。如果這是流程工業中的一個新項目，衡量無線應用的范圍和內容的主要依據是:需要覆蓋哪些領域，以及需要什么樣的應用。充分發揮無線技術的固有優勢，如罐區分散、位置分散、布線麻煩，并且需要支持移動操作和無線檢測。另外，對于無線視頻監控應用，如果廠區內沒有現成的有線視頻監控網絡，可以在現有的無線主干網基礎上增加該應用，這樣可以節省20%-40%的成本。如果有現成的有線視頻監控網絡，最好將無線視頻信號采集節點無縫嵌入有線/無線監控網絡。

另一方面，對于緊急停止和開關等關鍵控制功能，我們應該堅持傳統的接線方案。

對于系統重建項目，由于之前有很多限制，無線解決方案往往是簡化和快速實現重建效果的利器。(本文由中國會展中心朱旭采訪并組織)