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    利用物理定位 成就智能化工廠

    有用資源的遠程鑒定已經引起了人們極大的興趣，這要特別感謝沃爾瑪的射頻識別（RFID）計劃。改進的工業技術曾幫助很多企業迅速識別、追蹤關鍵資源，從而改進站點的運營效率、安全性以及員工安全。

    制造商在選擇最適當的技術時必須考慮以下幾個因素：基礎設施要求、檢測范圍、檢測精度、可靠性、帶有RFID電子標簽的電池壽命、更新速率和成本。此外，還需考慮下列幾項技術。
Wi-Fi。 Wi-Fi系統使用電池驅動的電子標簽和現有產品訪問點，非常適用于室外和室內環境下需要大致定位信息的應用，也適合于擁有現有Wi-Fi網絡的工廠。

    脈沖為5.8 GHz的主動式射頻識別（RFID）。 這款精確的定位系統非常適合于要求苛刻的多路室外或室內環境。該系統多年電池驅動的電子標簽發出ISM頻段5.8 GHz的脈沖信號，由接收器捕獲。
超寬帶無線通信技術（UWB）。UWB也是一款精確的定位系統，旨在確定要求苛刻的多路室外或室內環境中的有用資源，多年電池驅動的電子標簽發出高頻（6-8GHz）脈沖信號，由接收器捕獲。UWB使用的頻率范圍在全球還未統一。

    全球定位系統（GPS）。GPS不需要基礎設施，由多個接收器組成，這些接收器通過測量各自間的距離或者測量三個及更多GPS衛星間的距離進行定位。

    部分解決方案可以將UWB、Wi-Fi、主動式RFID和GPS集成到一個平臺中。除此以外，它還具有一些其它的先進特性：將RFID電子標簽和GPS裝置與設備或人員進行連接，創建可以觸發自動通知的業務規則，創建查詢報告和查看報告。

    實時定位數據與整個過程知識系統的整合使用戶（從現場操作員到管理人員）更深入地了解整個操作過程。這使得工廠又向“智能化”邁進了一步。

圖1 制造商為應用選擇最適當的定位系統時必須考慮的幾個因素

    “第三只眼”無線技術介入油罐區

    罐區監控成為制造廠面臨的巨大挑戰，無論是暴露在外的員工或是危險環境，還是從遠處監控罐內液面，但工業無線技術提供了優化這些工作、提高整體效率的機會。油罐可以位于距煉油廠500英尺至2英里以外的任何地點，這對于需要監控運營過程的公司而言是一個巨大的挑戰。傳統上，公司要安排至少兩名操作人員解決這一問題，一名在現場，另一名在控制室。這樣經常會有安全風險，影響監控的實施。

    公司解決此問題的方法之一就是部署有線監控系統。由于許多罐區屬于爆炸危險區，工人們禁止使用未標有本質安全的電子設備和配線。對于常規配線，公司預計支付約每英尺25美元至40美元；對于本質安全的配線，成本大致為每英尺80美元至100美元。

    但是，無線基礎設施可以提供更經濟、更有效的替代品。

    經濟、有效、安全

    無線替代品降低了安裝成本，無須安裝任何配線或導線管，對廠商而言易于實施，對操作人員而言價格更低，干擾更少。

    無線運營本身也實現了增值，公司可以更輕松地追蹤庫存，提高吞吐量，優化運營。例如，公司可以實時訪問罐內液位信息，遠勝于僅依賴現場操作人員提供不連續的資料，然后手動呼叫控制室操作人員。

    此外，使用手動檢查的工廠僅能部分填充油罐，以避免溢出的危險。無線儀器使操作人員更準確地監控液位，并由此提高吞吐量，亦無須擔心溢出問題。最終，提高了安全性，提升了效率。
無線解決方案在危險區最明顯的優勢在于它大大減少了工作人員以十分危險的方式親自去現場監控數據點的幾率。更少的配線就意味著更少的致命火星，火星會引燃易燃蒸汽，對公司的工廠、員工和周圍地區造成極大的損害。

    實際應用

    無線技術可以保護在易爆環境下進行危險工作的員工，并使工廠更加符合政府與行業法規。

    例如，一家制藥公司一直在尋找一種更好地監控酒精罐液位的方法，以降低員工的安全風險。以前的測量方法需要員工沿狹窄的樓梯走到存儲罐的頂部，打開6英寸的罐口，將量尺插到酒精中。

    有線解決方案則需要300至400英尺線纜或導線管，這無疑是一個非常昂貴的方案。這樣就更需要一款無線解決方案，它需要包括一個位于距存儲罐300碼處的無線基地，存儲罐上需帶有可以顯示酒精高度的壓力傳送器。數據被傳送到一個可編程邏輯控制器（PLC）中，員工可以實時觀看。

    此新系統降低了員工和環境的安全風險。如今，該公司排放到空氣中的酒精氣體減少了，因為員工不再需要親自打開酒精罐進行測量了。

    新無線系統的效率使客戶進一步探索其它用途，如將無線技術引入到工廠實際過程中，無線應用也可以排除混亂，縮短員工維護整個區域所需的時間。該區域的線纜和導線管大幅減少，更易于清理，同時清除了聚積污垢和灰塵的區域。

    戰略投資

    監控罐內液位有助于確保用于財務報告、生產計劃及時間安排的數據的準確性。不準確的測量可能導致容量使用不理想、賬目錯誤甚至發生溢出等環境事件。最理想的解決方案包括在工廠范圍內對無線基礎設施進行驗證性測量，以提高經營績效并節省成本。

圖2   OneWireless 罐區解決方案——一臺XYR 6000發射器與一臺霍尼韋爾Enraf SmariRadar測量儀通信