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北京安控科技股份有限公司研發中心副總工程師 卓明（左一）
北京安控科技股份有限公司研發中心儀表傳感器研發部經理 郭志偉（右一）
 

    目前中國工業通訊與無線技術正處于高速發展階段，從無線的傳輸距離和數據傳輸的快慢細分，多種無線技術充分融合與互補，在各個領域發揮著作用。在物聯網技術和3G/4G技術的引領下，無線技術的應用如雨后春筍，移動無線通訊及網絡的發展最為迅速。據工信部2014年第三季度的數據，全國4G用戶數已經超過4300萬戶，利用NFC這種短距離的無線通訊技術的移動支付、電子錢包將是未來的發展趨勢。從工業自動化領域的通訊技術來看，北京安控科技股份有限公司（以下簡稱“安控科技”）研發中心副總工程師卓明認為，Zigbee/Wi-Fi/3G/4G必定會成為主要的技術發展方向。目前在物聯網中，各類傳感器的儀表應用比較廣泛，安控科技不僅率先推出基于ZigBee技術的儀表與RTU產品，而且也將基于WIA-PA無線技術的產品成功應用于客戶現場，與此同時，安控科技還在開發符合國際無線標準的產品，如WirelessHART儀表。

    深諳無線技術

    在工業自動化領域中無線通訊技術協議主要有：可用于現場設備層的無線短程網采用的主流協議IEEE 802.15.4（ZigBee）；大數據容量的短程無線通信協議IEEE 802.15.3；適應較大傳輸覆蓋面和較大信息傳輸量的無線局域網采用的是IEEE 802.11系列，其應用的重點是無線短程網（傳感器網絡Sensor Networks）和無線局域網（Wireless LAN）。安控科技研發中心儀表傳感器研發部經理郭志偉告訴記者，利用無線局域網組建自動化工業網絡，相比之下有著有線固定網絡無法比擬的優勢：（1）無線網絡拓撲更適合工業網絡應用。支持RS-232工業設備點到點的連接。支持廣播的拓撲，多個RS-232工業設備可組成對等網絡，相互通信(RS-232通信協議無法支持多點通信)。支持客戶機/服務器的拓撲，每個RS-232工業設備都可以方便、快捷地接入無線網絡中，極大地提高了信息處理能力。（2）無需布線，省去了施工的麻煩。無線局域網利用無線電波傳輸數據信號，適合在難于布線的環境中搭建數據傳輸網絡。在工業現場，鋪設的線纜容易受到頻繁的觸碰損壞，無線網絡則避免了這些問題，保證了網絡的安全性。（3）覆蓋范圍廣。無線局域網在開放空間覆蓋半徑可達550米，室內一般覆蓋半徑為300~400米，通過室外無線設備傳輸距離可以達到幾十公里。因此，無線通訊技術在自動化行業具有非常廣闊的應用前景。

    如何使無線技術與傳統有線技術更加合理的結合？卓明指出，無線通訊并不會完全替代有線通訊，有線方式不會消失，無線只有在有線不方便實現或成本高的地方才去替代有線方案。因地制宜，選擇適當的通訊方式，使有線和無線有機地結合起來，發揮各自特長,才能更加有效地提供新的方案以提高生產效率。

    深諳無線技術多年，產品鏈完整、產品簡單且性能穩定成為安控科技贏得市場的核心競爭力。郭志偉舉例說道：“比如抽油機示功儀就有多個品種可供選擇：一體化的示功儀，安裝方便，設置簡單，適用于游梁機、皮帶機等多種機型；分體示功儀（由載荷傳感器和角位移傳感器組成）精確度高，主要用于井況復雜的游梁機；死點開關方式的示功儀（由載荷傳感器和位置開關傳感器組成），可以適用于國內多種抽油機的功圖測量。安控科技的無線產品操作簡單且性能穩定，并且支持中石油A11通訊協議和中石化四化通信協議，已在國內中石化和中石油各大油氣田得到驗證。”
 

    從油氣田向多領域發展

    安控科技從成立之初就專注于RTU及SCADA系統的自主研發和生產，在國內數字化油田、智能油田的建設上占據一席之地。隨著無線通訊技術的快速發展，安控科技與時俱進，自2007年開始研究無線儀表，2012年開始探索無線I/O模塊，這些產品目前在青海、長慶、大慶、冀東、勝利等油田均有廣泛應用。卓明提到，無線技術的傳輸本身是標準化的，而安控科技可以提供給用戶更多的是一體化的解決方案，或是一些積累多年、獨有的行業經驗與無線技術相結合的應用。這也是安控科技得以在無線領域發展的主要優勢——行業經驗與產品技術的有機結合。

    談到油氣田方面的應用，郭志偉特別提到勝利油田數字化建設項目，安控科技在此項目中使用了一體化功圖儀表、數字壓力儀表、數字溫度儀表、角位移儀表、載荷儀表、位置開關等多款無線儀表產品，與公司RTU SL304組成了一套完整的數字化油田井口監控系統解決方案，在勝利樁23、孤東采油廠進行了大面積應用，尤其是樁23井場做為勝利四化項目組的標桿項目，現場100口井歷時1年半運行穩定，數據準確、系統無異常狀況，獲得了勝利油田專家的一致認可。最終，該系統實現了油井數據自動傳輸、遠程控制等功能，生產現場實現可視化、智能化管理。實現了對油水井和站庫的全參數自動采集、全天候智能監控、全過程自動預警。降低了人工成本，提高了生產效率，變人工現場操作為遠程自動管控，將問題發現時間從3天縮短到“分鐘”， 很大程度上提高了作業的可靠性。

    當前，正值中國制造業轉型升級的關鍵時期，拓展行業市場是自動化產品制造商的發展方向。據了解，安控科技在立足油氣田領域的同時，正向其他領域的無線應用及物聯網方向延伸發展，比如智慧熱網、智慧家居、智慧糧庫等，積極與行業專家一起為客戶打造專業的高性價比解決方案。

    采訪最后，對于未來無線技術的發展方向郭志偉提出了自己的觀點：首先，通信協議的標準化。如無線系統與現有系統的共存性，不同廠家設備的相互可操作性以及系統之間的相互協作性，這些都有賴于制定能被普遍接受的無線通信協議。其次，無線局域網今后的研究方向主要集中在安全性、可靠性、降低能耗、移動漫游、網絡管理以及與其它移動通信系統之間的關系等問題上。第三，現場總線的無線傳輸的可行性評估，無線通訊技術將會和現場總線技術更加緊密結合。

    中國的工業無線技術已進入快速發展階段，安控科技一方面憑借多年來在該領域所儲備的專家知識與行業積累正助力油氣田行業用戶持續發展，另一方面，卓明帶領他的團隊也正在積極探索新的無線通訊技術應用，努力開拓更廣闊的市場。

    摘自《自動化博覽》2015年3月刊