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应用需求:     
      当前在石油、石化、天然气和城市热网等行业长期重视管道的维护监测工作。在油、气输送方面,如何保障输送管道的安全是石油、石化、天然气和城市热力部门的一项重要责任,但是近年来针对输油、输气和热力管道的打孔盗油、盗气现象非常严重,各管道储运部门投入大量的人力物力进行管道的安全保障维护工作,很多储运公司都布置了大量的管道巡线人员,但是人工的巡线方式并不能有效保证管网的安全。因此对于管道的储运公司来讲,采用经济合理的方案布置24小时全天的输油管道监控系统,才能够对于管网的安全给予有效的技术至此,从而减少损失。
      而对一些使用乙炔、天然气用于金属切割及焊接的企业,如船舶制造厂等,他们迫切需要加强对布置于厂区的油、气管网进行安全管理,防止管网发生泄漏引起火灾等安全隐患,减少给企业带来的经济损失和人身伤害。因为厂区比较大,使用大量的巡线人员,那样成本太高,而且效率很低,如果现场使用有线网络,布网所花费的成本较高,并且管网布局比较复杂,布网很不方便,再就是厂区环境比较恶劣,有线传输介质会发生损耗,信号传输也不能跨越长距离及危险
解决方案:
      从上述需求中可以看出,我们需要对管道进行在线监测,在管道上安装压力与流量检测装置,并把压力与流量信息通过无线网络传送到总控制室进行实时监控,一旦发生管道泄漏,总控制室里的操作人员能够及时发现并采取相关处理措施。
      而由我所研究开发出来的工业无线网络WIA技术正好全方位地满足了上述的系统应用需求。该解决方案使用高可靠、低功耗的工业无线网络技术,在保证系统高可靠、低功耗的情况下,节省了布线成本及网络安装、维护费用。

      系统分为四个部分:WIA网络上位机、WIA-Z1498无线网关、WIA-PT105Ⅱ无线压力变送器和WIA-FT105Ⅱ无线差压式流量变送器。现场WIA-PT105Ⅱ无线压力变送器与WIA-FT105Ⅱ无线差压式流量变送器周期性采集管道检测点压力或流量数据信息,并将压力或流量数据信息通过无线网络发送给WIA-Z1498无线网关,WIA-Z1498无线网关将采集到的压力或流量数据信息通过以太网发送给WIA上位机并显示出来,用户可以通过WIA上位机查看网络拓扑信息,实时数据信息,现场WIA-PT105Ⅱ无线压力变送器状态,现场WIA-FT105Ⅱ无线差压式流量变送器状态,历史数据记录等信息,并且可以通过WIA上位机对现场WIA-PT105Ⅱ无线压力变送器或现场WIA-FT105Ⅱ无线差压式流量变送器进行配置、发送命令等操作。
优势及效益:
      ● 低成本:整个系统网络使用无线技术,工作在全球免费的2.4GHz频段,与传统的有线系统相比,大大地节省了系统的安装与维护成本,直接为用户节省40%的经济支出。
      ● 易安装:系统网络是智能的自组织网络,终端设备WIA-PT105Ⅱ无线压力变送器和WIA-FT105Ⅱ无线差压式流量变送器采用普通锂电池供电且进行无线通信,所以整个网络很容易布线和安装。
      ● 高可靠:系统采用自适应跳频技术,避免干扰;冗余路由技术,自组织修复网络等技术,保证了系统的高可靠性,数据通讯的可靠性至少能达到99%。
      ● 低功耗:终端设备WIA-PT105Ⅱ无线压力变送器和WIA-FT105Ⅱ无线差压式流量变送器使用电池供电,设备在工作过程中平均电流达到微安级,在设备数据率设定为一分种,不更换电池的情况下能工作1年以上。
      ● 无线免费频段:整个系统网络工作在全球免费的基于工业标准802.15.4的2.4GHz频段,相对于其他收费无线网络比如GPRS/CDMA等,为用户节省成本。
      ● 中短程无线网络:在整个系统网络内,现场设备一跳的传输距离在室内最大能达到200米,室外能达到1000米,系统支持多跳网络,可以通过多跳方式,传输更远距离。
      ● 易管理:系统通过很容易实时监控网络,使用一台PC机就可以管理和控制整个网络。
      ● 易维护:在有线系统中,绝大部分系统故障是由电缆的连接器件损坏而引发的,其维护复杂度、维护费用高。
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