一、場景實施背景

某大型造紙廠的生產(chǎn)流程中，泵房是重要的動力樞紐，承擔著為各生產(chǎn)環(huán)節(jié)輸送水源的關(guān)鍵任務。泵房內(nèi)的水泵運行狀態(tài)直接影響著造紙生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行，其中水泵的壓力、流量、頻率以及泵后閥門狀態(tài)等參數(shù)是監(jiān)控的重點。

此前，該廠采用有線方式連接泵房的儀表設備與控制室的DCS系統(tǒng)，以此實現(xiàn)對泵房關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測。但由于泵房與控制室之間距離較遠，且廠區(qū)內(nèi)管線、設備布局復雜，有線線路的鋪設不僅成本高昂，還面臨著線路易受潮濕、腐蝕以及機械損傷等問題。據(jù)統(tǒng)計，每年因線路故障導致的數(shù)據(jù)傳輸中斷事件多達20余次，每次中斷都會影響對水泵運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，嚴重時甚至可能引發(fā)生產(chǎn)故障，造成不小的經(jīng)濟損失。為解決這一問題，該廠決定進行無線技改，經(jīng)過多方調(diào)研和測試，最終選擇采用遠創(chuàng)智控品牌的ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋來構(gòu)建無線通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)DCS系統(tǒng)對泵房關(guān)鍵參數(shù)的無線遠程監(jiān)測。

二、結(jié)構(gòu)拓撲圖

·核心節(jié)點：控制室的DCS系統(tǒng)、泵房內(nèi)的多個儀表設備（用于監(jiān)測水泵的壓力、流量、頻率以及泵后閥門狀態(tài)等）。

·設備部署：

· 控制室側(cè)：部署2臺遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋（主備模式），與DCS系統(tǒng)相連接，外接高增益定向天線，天線方向指向泵房所在位置。

· 泵房側(cè)：安裝2臺遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋（主備模式），通過有線方式與泵房內(nèi)的各個儀表設備連接，外接高增益定向天線，天線方向指向控制室。

· 鏈路設計：構(gòu)建兩條獨立的無線通訊鏈路，鏈路1由控制室主網(wǎng)橋和泵房主網(wǎng)橋組成；鏈路2由控制室備網(wǎng)橋和泵房備網(wǎng)橋組成。兩條鏈路同時工作，實時傳輸數(shù)據(jù)，形成雙無線系統(tǒng)備份。

三、項目痛點

1.通訊可靠性要求高：儀表數(shù)據(jù)與DCS系統(tǒng)之間的無線通訊必須絕對可靠，不允許出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，且PLC通訊延遲需控制在80ms以內(nèi)。一旦發(fā)生切換延時過高或丟包情況，會導致數(shù)據(jù)無法傳輸，系統(tǒng)隨即報警，可能影響對水泵運行狀態(tài)的及時判斷和處理，進而影響生產(chǎn)穩(wěn)定。

2.環(huán)境條件惡劣：造紙廠內(nèi)存在強磁場，這會對無線通訊信號產(chǎn)生干擾；同時，泵房及廠區(qū)內(nèi)灰塵較多，對無線設備的防護性能和抗電磁干擾性能提出了極高的要求，普通設備難以在這樣的環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。

3.信號傳輸穩(wěn)定性挑戰(zhàn)：泵房與控制室之間可能存在設備、墻體等障礙物，會對無線信號的傳輸造成一定影響，需要確保無線設備能夠在這種情況下穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)。

四、遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋功能簡介

遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋是一款專為工業(yè)復雜環(huán)境設計的高性能無線傳輸設備，其核心功能如下：

·雙鏈路冗余備份：支持主備雙鏈路同時運行，當主鏈路出現(xiàn)故障時，能夠在極短時間內(nèi)自動切換至備鏈路，切換時間可忽略不計，保證數(shù)據(jù)傳輸不中斷，有效避免了單鏈路故障帶來的通訊問題。

·低延遲與高可靠性：采用先進的無線傳輸技術(shù)和優(yōu)化的通信協(xié)議，通訊延遲可穩(wěn)定控制在50ms以內(nèi)，遠低于項目要求的80ms，并且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸零丟包，完全滿足工業(yè)級實時通訊的需求。

·強大的抗干擾能力：具備出色的抗電磁干擾性能，采用獨特的跳頻技術(shù)和信道選擇機制，能有效抵御強磁場等干擾因素，確保無線信號的穩(wěn)定傳輸。

·適應惡劣環(huán)境：設備防護等級達到IP66，能夠有效阻擋灰塵侵入，同時具備良好的防水性能，可適應造紙廠多灰塵的惡劣環(huán)境。其工作溫度范圍為-30℃~70℃，能夠在廠區(qū)不同的溫度條件下正常運行。

·穩(wěn)定的傳輸性能：配備高增益定向天線，具有較強的信號穿透能力和抗干擾能力，能夠在有障礙物的環(huán)境下實現(xiàn)穩(wěn)定的無線傳輸，確保數(shù)據(jù)在泵房與控制室之間高效傳遞。

五、解決方案描述

針對該造紙廠的無線技改需求，采用遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋構(gòu)建雙無線系統(tǒng)，具體解決方案如下：

1.雙鏈路冗余架構(gòu)：通過部署主備兩條獨立的無線通訊鏈路，實現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸冗余備份。正常情況下，主鏈路承擔主要的數(shù)據(jù)傳輸任務，備鏈路實時同步數(shù)據(jù)；當主鏈路出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動、快速切換至備鏈路，確保數(shù)據(jù)傳輸不中斷，滿足通訊完全可靠、不丟包的要求。

2.低延遲保障：利用遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋的低延遲傳輸特性，將儀表數(shù)據(jù)與DCS系統(tǒng)之間的通訊延遲嚴格控制在50ms以內(nèi)，確保DCS系統(tǒng)能夠及時接收泵房內(nèi)的各項關(guān)鍵參數(shù)，為操作人員提供實時、準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便及時做出決策和調(diào)整。

3.抗干擾與環(huán)境適應：憑借ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋強大的抗電磁干擾能力和IP66的防護等級，使其能夠在造紙廠的強磁場、多灰塵環(huán)境下穩(wěn)定運行，無需額外增加防護設施，降低了系統(tǒng)的建設和維護成本。

4.穩(wěn)定傳輸實現(xiàn)：借助ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋的高增益定向天線和優(yōu)秀的信號處理能力，有效克服泵房與控制室之間的障礙物影響，實現(xiàn)穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸，確保各項參數(shù)能夠準確、及時地反饋至DCS系統(tǒng)。

六、實施過程

1.現(xiàn)場勘查與規(guī)劃（1天）：對造紙廠的泵房位置、控制室位置、兩者之間的距離以及沿途的障礙物、電磁環(huán)境等進行全面勘查。根據(jù)勘查結(jié)果，規(guī)劃無線網(wǎng)橋的安裝位置、天線指向和鏈路路徑，確保無線信號能夠穩(wěn)定傳輸，避開強干擾區(qū)域和嚴重的信號遮擋區(qū)域。

2.設備安裝與部署（0.5天）：

控制室側(cè)：按照規(guī)劃位置安裝2臺遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋，將其與DCS系統(tǒng)連接，仔細調(diào)整天線指向，確保能夠穩(wěn)定接收泵房側(cè)的無線信號。

泵房側(cè)：在泵房內(nèi)按照規(guī)劃安裝2臺遠創(chuàng)智控ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋，通過有線方式與泵房內(nèi)的各個儀表設備連接，調(diào)整天線指向控制室方向，保證信號的良好收發(fā)。

3.系統(tǒng)配置與調(diào)試（0.5天）：對無線網(wǎng)橋進行參數(shù)配置，包括設置主備鏈路模式、選擇合適的信道、調(diào)整傳輸速率等。進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，測試兩條鏈路的通訊質(zhì)量、傳輸延遲和丟包率。模擬主鏈路故障情況，測試系統(tǒng)是否能自動快速切換至備鏈路，確保切換過程中數(shù)據(jù)傳輸不中斷，滿足項目的可靠性要求。

4.試運行與優(yōu)化（1天）：系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，進行為期1天的試運行。在試運行期間，實時監(jiān)測無線通訊系統(tǒng)的運行狀態(tài)，包括信號強度、通訊延遲、丟包率等參數(shù)。根據(jù)試運行中發(fā)現(xiàn)的問題，對系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整，如微調(diào)天線角度、更換信道等，確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、可靠地運行。

七、應用效果

1.通訊穩(wěn)定性大幅提升：采用遠創(chuàng)智控YC-ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋構(gòu)建的雙無線系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了儀表數(shù)據(jù)與DCS系統(tǒng)之間的零丟包數(shù)據(jù)傳輸，通訊延遲穩(wěn)定在50ms以內(nèi)，完全滿足項目要求。自系統(tǒng)投入運行以來，未出現(xiàn)因通訊問題導致的數(shù)據(jù)傳輸中斷和報警情況，保障了對泵房關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)測。

2.抗干擾與環(huán)境適應能力出色：在造紙廠的強磁場、多灰塵環(huán)境下，ETH-Bidge-A無線網(wǎng)橋表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，設備運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)因環(huán)境因素導致的故障。其IP66的防護等級有效阻擋了灰塵的侵入，確保了設備的長期可靠運行。

3.傳輸穩(wěn)定可靠：無線網(wǎng)橋在泵房與控制室之間實現(xiàn)了穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸，有效克服了障礙物的影響，確保了水泵的壓力、流量、頻率以及泵后閥門狀態(tài)等參數(shù)能夠準確、及時地反饋至DCS系統(tǒng)。

4.降低成本與提高效率：相比傳統(tǒng)的有線通訊方式，無線技改方案大幅降低了線路鋪設和維護成本，據(jù)估算，每年可節(jié)省維護費用數(shù)萬元。同時，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行減少了因通訊故障導致的生產(chǎn)影響，提高了生產(chǎn)效率，為工廠帶來了顯著的經(jīng)濟效益。

八、項目實施前后效果對比