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(wú)線(xiàn)技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，從無(wú)線(xiàn)的傳輸距離和數據傳輸的快慢細分，多種無(wú)線(xiàn)技術(shù)充分融合與互補，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)作用。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和3G/4G技術(shù)的引領(lǐng)下，無(wú)線(xiàn)技術(shù)的應用如雨后春筍，移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通訊及網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展最為迅速。據工信部2014年第三季度的數據，全國4G用戶(hù)數已經(jīng)超過(guò)4300萬(wàn)戶(hù)，利用NFC這種短距離的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的移動(dòng)支付、電子錢(qián)包將是未來(lái)的發(fā)展趨勢。從工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的通訊技術(shù)來(lái)看，北京安控科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(huì )成為主要的技術(shù)發(fā)展方向。目前在物聯(lián)網(wǎng)中，各類(lèi)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(shù)的儀表與RTU產(chǎn)品，而且也將基于WIA-PA無(wú)線(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)品成功應用于客戶(hù)現場(chǎng)，與此同時(shí)，安控科技還在開(kāi)發(fā)符合國際無(wú)線(xiàn)標準的產(chǎn)品，如WirelessHART儀表。

    深諳無(wú)線(xiàn)技術(shù)

    在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)協(xié)議主要有：可用于現場(chǎng)設備層的無(wú)線(xiàn)短程網(wǎng)采用的主流協(xié)議IEEE 802.15.4（ZigBee）；大數據容量的短程無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議IEEE 802.15.3；適應較大傳輸覆蓋面和較大信息傳輸量的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)采用的是IEEE 802.11系列，其應用的重點(diǎn)是無(wú)線(xiàn)短程網(wǎng)（傳感器網(wǎng)絡(luò )Sensor Networks）和無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)組建自動(dòng)化工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，相比之下有著(zhù)有線(xiàn)固定網(wǎng)絡(luò )無(wú)法比擬的優(yōu)勢：（1）無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲更適合工業(yè)網(wǎng)絡(luò )應用。支持RS-232工業(yè)設備點(diǎn)到點(diǎn)的連接。支持廣播的拓撲，多個(gè)RS-232工業(yè)設備可組成對等網(wǎng)絡(luò )，相互通信(RS-232通信協(xié)議無(wú)法支持多點(diǎn)通信)。支持客戶(hù)機/服務(wù)器的拓撲，每個(gè)RS-232工業(yè)設備都可以方便、快捷地接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中，極大地提高了信息處理能力。（2）無(wú)需布線(xiàn)，省去了施工的麻煩。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)利用無(wú)線(xiàn)電波傳輸數據信號，適合在難于布線(xiàn)的環(huán)境中搭建數據傳輸網(wǎng)絡(luò )。在工業(yè)現場(chǎng)，鋪設的線(xiàn)纜容易受到頻繁的觸碰損壞，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )則避免了這些問(wèn)題，保證了網(wǎng)絡(luò )的安全性。（3）覆蓋范圍廣。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)在開(kāi)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(guò)室外無(wú)線(xiàn)設備傳輸距離可以達到幾十公里。因此，無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)在自動(dòng)化行業(yè)具有非常廣闊的應用前景。

    如何使無(wú)線(xiàn)技術(shù)與傳統有線(xiàn)技術(shù)更加合理的結合？卓明指出，無(wú)線(xiàn)通訊并不會(huì )完全替代有線(xiàn)通訊，有線(xiàn)方式不會(huì )消失，無(wú)線(xiàn)只有在有線(xiàn)不方便實(shí)現或成本高的地方才去替代有線(xiàn)方案。因地制宜，選擇適當的通訊方式，使有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)有機地結合起來(lái)，發(fā)揮各自特長(cháng),才能更加有效地提供新的方案以提高生產(chǎn)效率。

    深諳無(wú)線(xiàn)技術(shù)多年，產(chǎn)品鏈完整、產(chǎn)品簡(jiǎn)單且性能穩定成為安控科技贏(yíng)得市場(chǎng)的核心競爭力。郭志偉舉例說(shuō)道：“比如抽油機示功儀就有多個(gè)品種可供選擇：一體化的示功儀，安裝方便，設置簡(jiǎn)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(diǎn)開(kāi)關(guān)方式的示功儀（由載荷傳感器和位置開(kāi)關(guān)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(wú)線(xiàn)產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單且性能穩定，并且支持中石油A11通訊協(xié)議和中石化四化通信協(xié)議，已在國內中石化和中石油各大油氣田得到驗證?！?br/> 

    從油氣田向多領(lǐng)域發(fā)展

    安控科技從成立之初就專(zhuān)注于RTU及SCADA系統的自主研發(fā)和生產(chǎn)，在國內數字化油田、智能油田的建設上占據一席之地。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，安控科技與時(shí)俱進(jìn)，自2007年開(kāi)始研究無(wú)線(xiàn)儀表，2012年開(kāi)始探索無(wú)線(xiàn)I/O模塊，這些產(chǎn)品目前在青海、長(cháng)慶、大慶、冀東、勝利等油田均有廣泛應用。卓明提到，無(wú)線(xiàn)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(hù)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(wú)線(xiàn)技術(shù)相結合的應用。這也是安控科技得以在無(wú)線(xiàn)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(kāi)關(guān)等多款無(wú)線(xiàn)儀表產(chǎn)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(chǎng)進(jìn)行了大面積應用，尤其是樁23井場(chǎng)做為勝利四化項目組的標桿項目，現場(chǎng)100口井歷時(shí)1年半運行穩定，數據準確、系統無(wú)異常狀況，獲得了勝利油田專(zhuān)家的一致認可。最終，該系統實(shí)現了油井數據自動(dòng)傳輸、遠程控制等功能，生產(chǎn)現場(chǎng)實(shí)現可視化、智能化管理。實(shí)現了對油水井和站庫的全參數自動(dòng)采集、全天候智能監控、全過(guò)程自動(dòng)預警。降低了人工成本，提高了生產(chǎn)效率，變人工現場(chǎng)操作為遠程自動(dòng)管控，將問(wèn)題發(fā)現時(shí)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)轉型升級的關(guān)鍵時(shí)期，拓展行業(yè)市場(chǎng)是自動(dòng)化產(chǎn)品制造商的發(fā)展方向。據了解，安控科技在立足油氣田領(lǐng)域的同時(shí)，正向其他領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)應用及物聯(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(zhuān)家一起為客戶(hù)打造專(zhuān)業(yè)的高性?xún)r(jià)比解決方案。

    采訪(fǎng)最后，對于未來(lái)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展方向郭志偉提出了自己的觀(guān)點(diǎn)：首先，通信協(xié)議的標準化。如無(wú)線(xiàn)系統與現有系統的共存性，不同廠(chǎng)家設備的相互可操作性以及系統之間的相互協(xié)作性，這些都有賴(lài)于制定能被普遍接受的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議。其次，無(wú)線(xiàn)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(dòng)漫游、網(wǎng)絡(luò )管理以及與其它移動(dòng)通信系統之間的關(guān)系等問(wèn)題上。第三，現場(chǎng)總線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)傳輸的可行性評估，無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)將會(huì )和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)更加緊密結合。

    中國的工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，安控科技一方面憑借多年來(lái)在該領(lǐng)域所儲備的專(zhuān)家知識與行業(yè)積累正助力油氣田行業(yè)用戶(hù)持續發(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(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)應用，努力開(kāi)拓更廣闊的市場(chǎng)。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2015年3月刊