三、现场仪表及RTU
远程测控系统的现场仪表提供各种检测的数据,现场条件各不相同,所以应有多种仪表,供用户和设计人员选择。
1、近几年发展起来的工业无线技术,如由中科院沈阳自动化所为代表,我国国家标准化管理委员会提出,已成为国际标准的“工业无线网络WIA”(Wireless Networks for Industrial Automation),它采用Mesh(网格)路由结构、全网TDMA模式、带电池的低能耗技术。它有WIA无线通信模块,与温度模块、压力流量模块、液位流量模块等集成智能无线模块——现场仪表(每个仪表上有一个天线),另有WIA无线网关,向下与现场仪表无线通信,数据汇集,再经Ethernet等串口与中央控制室的有线系统相连。
艾默生的无线系统中的无线变送器,发射距离可达800米,采用免费频段:2.4G、5.8G,发射功率小于10mw,属于微功率短距离设备,免于备案,数据刷新(更新数据时间发射无线电波)时间可变更,一般为1秒、2秒、4秒或更长,对应有标准IEC62591。
WIA等产品还可以集成远程传输无线通信GPRS模块。
2、近十多年来,一直用于油田、城市煤气管线、自来水厂的水源地等处的RTU远程终端单位,它是成熟的产品,它满足了几点~几十点输入、输出信号的连接和处理,所接的测量元件或其它现场仪表是专用的或通用的模拟仪表,输出信号可以是模拟量和开关量,经过集中,由调制解调器接入数传电台。这种模式用于分散的现场测量的无线传输。现在正进入更新换代时期。由于RTU的使用习惯及价格优势,它将与单独现场仪表互相并存。
3、现场总线技术(20余种现场总线,包括HART),它提供数字化的现场仪表,在很多行业作为远程测控系统的基础是有优先条件的。原设计通信介质有无线方式,但一般只是作为通信距离的延伸和补充。现在还有RI/0(远方输入/输出)设备等,已在工程中使用。总之,现场总线如何用于远程测控系统,特别是形成无线局域网,并与现在推广的无线变送器产品相融合,还在研发过程之中。
4、采用PLC控制器作RTU的替代品或作为PLC性能的扩展,这也是一个在很多远程控制系统中采用的切实可行的方案,工程实例很多。
5、RFID技术,目前在工厂管理、物流行业已逐步应用,它是非接触式的可移动的智能身份证,在识别、跟踪、查找等方面功能显著,它将是物联网的基本技术,也是远程测控系统可开拓的领域。
四、当前的远程测控供应商市场
1、Honeywell公司承接的西气东输二线测控系统,西段长2441公里,东段长2472公里,另有支线6条,全长3657公里,地下储气库3座、LNG调峰站等,有多个压气站、分输站、阀室。采用了PLC、RTU、ESD、SCADA系统。
2、安控公司为工业级RTU专业制造公司,油气田系统集成商,产品有Super、E5000、Super32、SuperE40、E6800、SuperE50及Super系列网络化产品等RTU,年产值超过1亿元。应用实例有控油机控制、水源井监控、天然气井监控、管道阀室、天然气调压站及管网检测、注水站监控等,另有原油处理站、油库、天然气门站及中高压站等工程业绩。
3、艾默生公司在市政SCADA系统中业绩遍布于美国,国内有哈尔滨市政水务系统,其Ovation SCADA系统支持多种网络类型:①拨号,租用线路,扩频无线(串行);②租用线路,扩频无线(以太网);③其他无线技术:GPRS/CDMA、Wi-Fi 、Wi-Max、自组织网络等。
4、Six net公司除有多种相关产品外,在国内有多个工程实例:胜利油田天然气集输计量系统,长庆油田长输管线巡检SCADA系统、深圳燃气集团LNG天然气检测SCADA系统、抚顺新钢铁能源计量管理SCADA系统、太原市自来水公司供水调度SCADA系统、澳门威尼斯人酒店电力监控SCADA系统、重庆市环保局污染源在线监测SCADA系统(北京华控公司研制了下水道化粪池安全预报警系统)、云南石林10MW光伏发电系统、武广高铁防灾监控系统等。
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