■ 前言

門座式起重機(jī)作為港口作業(yè)流程中的核心裝卸設(shè)備，其控制與監(jiān)控系統(tǒng)的通信質(zhì)量直接影響裝卸效率和作業(yè)安全。工業(yè)無線通訊設(shè)備為港口裝卸業(yè)務(wù)的智能化升級提供了可靠、穩(wěn)定的通訊保障。

■ 項(xiàng)目背景

本項(xiàng)目旨在為業(yè)主構(gòu)建一套高可靠的無線通信鏈路，以連接2個碼頭泊位上的4臺門機(jī)與監(jiān)控調(diào)度室。系統(tǒng)需滿足實(shí)時傳輸門機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障信號及作業(yè)監(jiān)控畫面的通訊數(shù)據(jù)需求。經(jīng)衛(wèi)星地圖勘測，通信鏈路距離約為800米，且傳輸路徑中存在樓宇建筑遮擋，屬于典型的非視距傳輸場景，對信號的穿透力與穩(wěn)定性提出了挑戰(zhàn)。

鑒于門機(jī)作業(yè)移動范圍大，傳統(tǒng)有線方案受物理連接限制，線纜易磨損斷裂，導(dǎo)致運(yùn)維成本高昂且維護(hù)困難。因此，業(yè)主決定摒棄有線部署，采用無線方式建立通訊鏈路，以解決物理線纜帶來的固有缺陷。

■ 項(xiàng)目難點(diǎn)

項(xiàng)目地處港口碼頭，無線通信設(shè)備需抵御多重嚴(yán)苛挑戰(zhàn)：一方面，需克服港口強(qiáng)電磁干擾、門機(jī)動態(tài)作業(yè)遮擋及高鹽霧、強(qiáng)振動等惡劣工況，解決由此引發(fā)的信號延遲及鏈路不穩(wěn)定問題；同時，系統(tǒng)需承載高清視頻傳輸任務(wù)，大帶寬需求進(jìn)一步增加了無線部署的難度。另一方面，鑒于數(shù)據(jù)安全性與穩(wěn)定性的高標(biāo)準(zhǔn)要求，為防范數(shù)據(jù)泄露、篡改及非法接入風(fēng)險，提升抗干擾能力，切實(shí)保障控制指令與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)安全，方案沿用全數(shù)字加密無線傳輸技術(shù)，構(gòu)建端到端的安全防護(hù)體系。

■ 無線解決方案

經(jīng)了解，碼頭調(diào)度監(jiān)控室的功能為監(jiān)控現(xiàn)場門機(jī)的工作畫面，以及通過西門子S7-200Smart PLC向碼頭泊位2臺門機(jī)下發(fā)控制指令并匯聚運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而也能起到遠(yuǎn)程排查故障的作用。門機(jī)端的核心控制為西門子S7-200Smart PLC，其他設(shè)備為多個方位的攝像頭數(shù)據(jù)畫面。

碼頭現(xiàn)場復(fù)雜作業(yè)環(huán)境及各泊位門機(jī)至調(diào)度控制室距離不一（最遠(yuǎn)達(dá)1000米）的通訊要求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定采用一體式工業(yè)以太網(wǎng)無線通訊終端，為兩個泊位分別部署兩套“1主2從”基于Profinet協(xié)議下的無線通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時管控和監(jiān)控畫面實(shí)時傳送功能。

無線通訊方案示意圖 ▼

系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

本方案所有PLC無線通訊終端采用戶外型設(shè)計(jì)，防塵等級IP68，無線傳輸距離2KM。摒棄傳統(tǒng)遠(yuǎn)距離采用定向傳輸方式，采用全向天線，使現(xiàn)場安裝更為簡單。基于全數(shù)字加密無線傳輸系統(tǒng)，同時確保了無線通訊鏈路的強(qiáng)抗干擾能力和數(shù)據(jù)安全性。

工作人員可在調(diào)度監(jiān)控室實(shí)時監(jiān)控門機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、下發(fā)控制指令并查看作業(yè)視頻畫面，實(shí)現(xiàn)門機(jī)遠(yuǎn)程管控與作業(yè)可視化，助力企業(yè)完成門座式起重機(jī)無線改造，提升作業(yè)效率與安全性。

■ 現(xiàn)場應(yīng)用展示

審核編輯 黃宇