前 言

斗輪機(jī)是我們?cè)诠S無線技改中，遇到比較常見的技改設(shè)備。斗輪機(jī)與就地PLC之間的程控信號(hào)由有線變?yōu)闊o線后，大大節(jié)約了工廠的能源成本，和線纜損耗成本。這次我們的無線設(shè)備同時(shí)也要肩負(fù)起視頻傳輸?shù)娜蝿?wù)，讓工業(yè)無線的覆蓋更為廣泛。

一、項(xiàng)目背景

本次客戶是一家位于河北省以從事電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)為主的熱電企業(yè)。目前承擔(dān)1600多萬平方米的民生供熱任務(wù)，替代區(qū)域內(nèi)小機(jī)組及一批燃煤鍋爐，成功解決該區(qū)域的供熱問題，每年向港城輸送熱量超過500萬吉焦。

斗輪機(jī)（斗輪堆取料機(jī)）是燃煤發(fā)電廠中用于散料（如煤炭）堆存、取料和轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵設(shè)備。因期連續(xù)作業(yè)的工作特性，業(yè)主不但要能在中控室實(shí)時(shí)監(jiān)控到斗輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也要將現(xiàn)場(chǎng)10個(gè)攝像頭的視頻畫面?zhèn)骰刂锌厥易鰧?shí)時(shí)的監(jiān)控。

二、項(xiàng)目難點(diǎn)

斗輪機(jī)作為連續(xù)作業(yè)的大型移動(dòng)式散料處理裝備，其無線通信系統(tǒng)面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)。在動(dòng)態(tài)作業(yè)場(chǎng)景中，車載控制單元與地面程控系統(tǒng)間的信號(hào)傳輸需滿足超低時(shí)延的嚴(yán)苛要求，否則可能引發(fā)設(shè)備動(dòng)作響應(yīng)滯后甚至非計(jì)劃停機(jī)事故。特別是在長(zhǎng)堆取作業(yè)模式下，復(fù)雜工況環(huán)境構(gòu)成三重技術(shù)瓶頸：其一，大型鋼結(jié)構(gòu)框架與多級(jí)輸送廊道形成的法拉第籠效應(yīng)；其二，不規(guī)則煤堆形貌變化導(dǎo)致的信號(hào)多徑衰落；其三，鄰近高壓電纜及變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)電磁耦合干擾。

針對(duì)視頻監(jiān)控流與工業(yè)控制指令的復(fù)合傳輸場(chǎng)景，需構(gòu)建分層優(yōu)化體系：在物理層采用動(dòng)態(tài)頻譜分配機(jī)制，通過認(rèn)知無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制指令頻段的專屬預(yù)留；在數(shù)據(jù)鏈路層部署智能編碼壓縮算法，對(duì)視頻流進(jìn)行時(shí)空域聯(lián)合降噪及關(guān)鍵幀優(yōu)先傳輸處理；在應(yīng)用層建立QoS保障策略，通過帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)配確保控制指令包的傳輸優(yōu)先級(jí)。這種多維優(yōu)化架構(gòu)形成了"頻譜隔離+智能壓縮+優(yōu)先調(diào)度"的三重保障機(jī)制，破解了復(fù)雜電磁環(huán)境下控制信號(hào)可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)難題。

三、達(dá)泰無線解決方案

在用戶現(xiàn)場(chǎng)中，斗輪機(jī)上共裝有10個(gè)攝像頭，程控部分是以西門子S7-1500 PLC作為核心控制單元。目前中控室與斗輪機(jī)的就地程控站是通過光纖傳輸?shù)模?strong>無線需要解決斗輪機(jī)控制室與就地程控站之間的圖像及控制信號(hào)無線傳輸問題，距離300米左右。通過達(dá)泰PLC無線通訊專家團(tuán)隊(duì)商討后，決定采用DTD428MCVY工業(yè)級(jí)自組網(wǎng)無線通訊裝置來完成，分別安裝在斗輪機(jī)控制室和就地程控站。

為確保斗輪機(jī)在復(fù)雜工況下的連續(xù)可靠運(yùn)行，該無線通信系統(tǒng)采用多維優(yōu)化設(shè)計(jì)方案：在物理層部署全向天線陣列，通過垂直/水平輻射單元實(shí)現(xiàn)360°無盲區(qū)信號(hào)覆蓋，配合IP65防護(hù)等級(jí)外殼，抵御粉塵侵蝕與機(jī)械振動(dòng)影響，實(shí)測(cè)動(dòng)態(tài)覆蓋半徑突破800米。針對(duì)工業(yè)控制指令與多路高清視頻的并發(fā)傳輸需求，通信協(xié)議棧嵌入智能QoS引擎，構(gòu)建三級(jí)優(yōu)先級(jí)保障機(jī)制，優(yōu)先保障控制信號(hào)的穩(wěn)定可靠傳輸。

無線通訊方案示意圖 ▼

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用展示▼

四、無線方案的好處

1. 節(jié)省改造周期，無需大型施工

免除布線維護(hù)困擾，縮短改造工期。

2. 安裝簡(jiǎn)單，無需編程

無線通訊終端只需要接入信號(hào)并供給電源即可開始使用。普通電工就可以完成安裝。

3. 數(shù)據(jù)傳輸可靠，全數(shù)字無線加密傳輸

通訊協(xié)議進(jìn)行了再次加密處理，可以確保數(shù)據(jù)的安全和可靠性。

4. 無運(yùn)行費(fèi)用，無需插卡

后期在使用過程中，不需要支付任何無線設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

5. 完備的售后服務(wù)

具有20年工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的無線通訊專家團(tuán)隊(duì)，為產(chǎn)品提供可靠的技術(shù)支持與售后服務(wù)。

五、戰(zhàn)略合作企業(yè)案例

部分應(yīng)用方式 ▼

斗輪機(jī)與就地PLC之間無線通訊，300m

物料運(yùn)送線PLC無線應(yīng)用，100m

盾構(gòu)機(jī)西門子PLC之間PROFINET協(xié)議

生產(chǎn)線AGV與主控PLC之間，200m

焦化四大車無線聯(lián)鎖及視頻監(jiān)控傳輸，500m

5臺(tái)天車與地面PLC之間，300m

快遞分揀系統(tǒng)皮帶與就地plc控制，200m

機(jī)器人之間無線組網(wǎng)通訊，500m

6臺(tái)西門子PLC之間PN通訊，300m

智能立體車庫觸摸屏與PLC無線通訊，50m

西門子1500和霍尼韋爾DCS無線通訊，200m

RGV小車自組網(wǎng)無線通訊，150m

倍福PLC與MCGS觸摸屏無線通訊，300m

堆取料機(jī)與就地plc無線組網(wǎng)及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無線傳輸，500m

審核編輯 黃宇