前 言

斗輪機是我們在工廠無線技改中，遇到比較常見的技改設備。斗輪機與就地PLC之間的程控信號由有線變?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。這次我們的無線設備同時也要肩負起視頻傳輸?shù)娜蝿?，讓工業(yè)無線的覆蓋更為廣泛。

一、項目背景

本次客戶是一家位于河北省以從事電力、熱力生產和供應業(yè)為主的熱電企業(yè)。目前承擔1600多萬平方米的民生供熱任務，替代區(qū)域內小機組及一批燃煤鍋爐，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（斗輪堆取料機）是燃煤發(fā)電廠中用于散料（如煤炭）堆存、取料和轉運的關鍵設備。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時監(jiān)控到斗輪機的運行狀態(tài)，同時也要將現(xiàn)場10個攝像頭的視頻畫面?zhèn)骰刂锌厥易鰧崟r的監(jiān)控。

二、項目難點

斗輪機作為連續(xù)作業(yè)的大型移動式散料處理裝備，其無線通信系統(tǒng)面臨多重技術挑戰(zhàn)。在動態(tài)作業(yè)場景中，車載控制單元與地面程控系統(tǒng)間的信號傳輸需滿足超低時延的嚴苛要求，否則可能引發(fā)設備動作響應滯后甚至非計劃停機事故。特別是在長堆取作業(yè)模式下，復雜工況環(huán)境構成三重技術瓶頸：其一，大型鋼結構框架與多級輸送廊道形成的法拉第籠效應；其二，不規(guī)則煤堆形貌變化導致的信號多徑衰落；其三，鄰近高壓電纜及變頻驅動設備產生的強電磁耦合干擾。

針對視頻監(jiān)控流與工業(yè)控制指令的復合傳輸場景，需構建分層優(yōu)化體系：在物理層采用動態(tài)頻譜分配機制，通過認知無線電技術實現(xiàn)控制指令頻段的專屬預留；在數(shù)據(jù)鏈路層部署智能編碼壓縮算法，對視頻流進行時空域聯(lián)合降噪及關鍵幀優(yōu)先傳輸處理；在應用層建立QoS保障策略，通過帶寬動態(tài)調配確?？刂浦噶畎膫鬏攦?yōu)先級。這種多維優(yōu)化架構形成了"頻譜隔離+智能壓縮+優(yōu)先調度"的三重保障機制，破解了復雜電磁環(huán)境下控制信號可靠傳輸?shù)年P鍵技術難題。

三、達泰無線解決方案

在用戶現(xiàn)場中，斗輪機上共裝有10個攝像頭，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控制室與就地程控站之間的圖像及控制信號無線傳輸問題，距離300米左右。通過達泰PLC無線通訊專家團隊商討后，決定采用DTD428MCVY工業(yè)級自組網無線通訊裝置來完成，分別安裝在斗輪機控制室和就地程控站。

為確保斗輪機在復雜工況下的連續(xù)可靠運行，該無線通信系統(tǒng)采用多維優(yōu)化設計方案：在物理層部署全向天線陣列，通過垂直/水平輻射單元實現(xiàn)360°無盲區(qū)信號覆蓋，配合IP65防護等級外殼，抵御粉塵侵蝕與機械振動影響，實測動態(tài)覆蓋半徑突破800米。針對工業(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，構建三級優(yōu)先級保障機制，優(yōu)先保障控制信號的穩(wěn)定可靠傳輸。

無線通訊方案示意圖 ▼

現(xiàn)場應用展示▼

四、無線方案的好處

1. 節(jié)省改造周期，無需大型施工

免除布線維護困擾，縮短改造工期。

2. 安裝簡單，無需編程

無線通訊終端只需要接入信號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. 無運行費用，無需插卡

后期在使用過程中，不需要支付任何無線設備運營費用。

5. 完備的售后服務

具有20年工業(yè)現(xiàn)場調試經驗的無線通訊專家團隊，為產品提供可靠的技術支持與售后服務。

五、戰(zhàn)略合作企業(yè)案例

部分應用方式 ▼

斗輪機與就地PLC之間無線通訊，300m

物料運送線PLC無線應用，100m

盾構機西門子PLC之間PROFINET協(xié)議

生產線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

機器人之間無線組網通訊，500m

6臺西門子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小車自組網無線通訊，150m

倍福PLC與MCGS觸摸屏無線通訊，300m

堆取料機與就地plc無線組網及監(jiān)控數(shù)據(jù)無線傳輸，500m

審核編輯 黃宇