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北京安控科技股份有限公司研發(fā)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(fā)中心儀表傳感器研發(fā)部經(jīng)理 郭志偉（右一）
 

    目前中國工業(yè)通訊與無線技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，從無線的傳輸距離和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目炻毞郑喾N無線技術(shù)充分融合與互補，在各個領(lǐng)域發(fā)揮著作用。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和3G/4G技術(shù)的引領(lǐng)下，無線技術(shù)的應(yīng)用如雨后春筍，移動無線通訊及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最為迅速。據(jù)工信部2014年第三季度的數(shù)據(jù)，全國4G用戶數(shù)已經(jīng)超過4300萬戶，利用NFC這種短距離的無線通訊技術(shù)的移動支付、電子錢包將是未來的發(fā)展趨勢。從工業(yè)自動化領(lǐng)域的通訊技術(shù)來看，北京安控科技股份有限公司（以下簡稱“安控科技”）研發(fā)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(shù)發(fā)展方向。目前在物聯(lián)網(wǎng)中，各類傳感器的儀表應(yīng)用比較廣泛，安控科技不僅率先推出基于ZigBee技術(shù)的儀表與RTU產(chǎn)品，而且也將基于WIA-PA無線技術(shù)的產(chǎn)品成功應(yīng)用于客戶現(xiàn)場，與此同時，安控科技還在開發(fā)符合國際無線標準的產(chǎn)品，如WirelessHART儀表。

    深諳無線技術(shù)

    在工業(yè)自動化領(lǐng)域中無線通訊技術(shù)協(xié)議主要有：可用于現(xiàn)場設(shè)備層的無線短程網(wǎng)采用的主流協(xié)議IEEE 802.15.4（ZigBee）；大數(shù)據(jù)容量的短程無線通信協(xié)議IEEE 802.15.3；適應(yīng)較大傳輸覆蓋面和較大信息傳輸量的無線局域網(wǎng)采用的是IEEE 802.11系列，其應(yīng)用的重點是無線短程網(wǎng)（傳感器網(wǎng)絡(luò)Sensor Networks）和無線局域網(wǎng)（Wireless LAN）。安控科技研發(fā)中心儀表傳感器研發(fā)部經(jīng)理郭志偉告訴記者，利用無線局域網(wǎng)組建自動化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，相比之下有著有線固定網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢：（1）無線網(wǎng)絡(luò)拓撲更適合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。支持RS-232工業(yè)設(shè)備點到點的連接。支持廣播的拓撲，多個RS-232工業(yè)設(shè)備可組成對等網(wǎng)絡(luò)，相互通信(RS-232通信協(xié)議無法支持多點通信)。支持客戶機/服務(wù)器的拓撲，每個RS-232工業(yè)設(shè)備都可以方便、快捷地接入無線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)利用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，適合在難于布線的環(huán)境中搭建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在工業(yè)現(xiàn)場，鋪設(shè)的線纜容易受到頻繁的觸碰損壞，無線網(wǎng)絡(luò)則避免了這些問題，保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性。（3）覆蓋范圍廣。無線局域網(wǎng)在開放空間覆蓋半徑可達550米，室內(nèi)一般覆蓋半徑為300~400米，通過室外無線設(shè)備傳輸距離可以達到幾十公里。因此，無線通訊技術(shù)在自動化行業(yè)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

    如何使無線技術(shù)與傳統(tǒng)有線技術(shù)更加合理的結(jié)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(xiàn)或成本高的地方才去替代有線方案。因地制宜，選擇適當?shù)耐ㄓ嵎绞剑褂芯€和無線有機地結(jié)合起來，發(fā)揮各自特長,才能更加有效地提供新的方案以提高生產(chǎn)效率。

    深諳無線技術(shù)多年，產(chǎn)品鏈完整、產(chǎn)品簡單且性能穩(wěn)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(shè)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(fù)雜的游梁機；死點開關(guān)方式的示功儀（由載荷傳感器和位置開關(guān)傳感器組成），可以適用于國內(nèi)多種抽油機的功圖測量。安控科技的無線產(chǎn)品操作簡單且性能穩(wěn)定，并且支持中石油A11通訊協(xié)議和中石化四化通信協(xié)議，已在國內(nèi)中石化和中石油各大油氣田得到驗證。”
 

    從油氣田向多領(lǐng)域發(fā)展

    安控科技從成立之初就專注于RTU及SCADA系統(tǒng)的自主研發(fā)和生產(chǎn)，在國內(nèi)數(shù)字化油田、智能油田的建設(shè)上占據(jù)一席之地。隨著無線通訊技術(shù)的快速發(fā)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(chǎn)品目前在青海、長慶、大慶、冀東、勝利等油田均有廣泛應(yīng)用。卓明提到，無線技術(shù)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(yè)經(jīng)驗與無線技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用。這也是安控科技得以在無線領(lǐng)域發(fā)展的主要優(yōu)勢——行業(yè)經(jīng)驗與產(chǎn)品技術(shù)的有機結(jié)合。

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

    當前，正值中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，拓展行業(yè)市場是自動化產(chǎn)品制造商的發(fā)展方向。據(jù)了解，安控科技在立足油氣田領(lǐng)域的同時，正向其他領(lǐng)域的無線應(yīng)用及物聯(lián)網(wǎng)方向延伸發(fā)展，比如智慧熱網(wǎng)、智慧家居、智慧糧庫等，積極與行業(yè)專家一起為客戶打造專業(yè)的高性價比解決方案。

    采訪最后，對于未來無線技術(shù)的發(fā)展方向郭志偉提出了自己的觀點：首先，通信協(xié)議的標準化。如無線系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的共存性，不同廠家設(shè)備的相互可操作性以及系統(tǒng)之間的相互協(xié)作性，這些都有賴于制定能被普遍接受的無線通信協(xié)議。其次，無線局域網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)管理以及與其它移動通信系統(tǒng)之間的關(guān)系等問題上。第三，現(xiàn)場總線的無線傳輸?shù)目尚行栽u估，無線通訊技術(shù)將會和現(xiàn)場總線技術(shù)更加緊密結(jié)合。

    中國的工業(yè)無線技術(shù)已進入快速發(fā)展階段，安控科技一方面憑借多年來在該領(lǐng)域所儲備的專家知識與行業(yè)積累正助力油氣田行業(yè)用戶持續(xù)發(fā)展，另一方面，卓明帶領(lǐng)他的團隊也正在積極探索新的無線通訊技術(shù)應(yīng)用，努力開拓更廣闊的市場。

    摘自《自動化博覽》2015年3月刊