滕漢榮

摘 要：無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋作為油庫有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，將無線網(wǎng)絡(luò)接入油庫內(nèi)網(wǎng)，為生產(chǎn)現(xiàn)場部署各類傳感器、手持終端、定位設(shè)備等的數(shù)據(jù)采集提供可靠的傳輸通道，不僅能滿足油庫的移動(dòng)應(yīng)用要求，而且能不斷完善系統(tǒng)應(yīng)用和推進(jìn)數(shù)據(jù)的集成共享，提升企業(yè)管理效率，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。根據(jù)對LTE與工業(yè)WIFI的技術(shù)路線、投資成本和運(yùn)維成本分析，結(jié)合油庫實(shí)際情況，推薦采用工業(yè)WIFI方式，建設(shè)油庫工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)鍵詞：油庫 無線網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 分析

中圖分類號(hào)：X820 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（a）-0037-02

目前，油庫自動(dòng)化、信息化建設(shè)主要以有限網(wǎng)絡(luò)為主，但隨著油庫信息化建設(shè)的實(shí)際以及油庫操作確認(rèn)、電子巡檢、移動(dòng)視頻監(jiān)控（應(yīng)急）、無線設(shè)備數(shù)據(jù)采集等移動(dòng)應(yīng)用的需要，需要在油庫建設(shè)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)。

無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋作為油庫有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，將無線網(wǎng)絡(luò)接入油庫內(nèi)網(wǎng)，為生產(chǎn)現(xiàn)場部署各類傳感器、手持終端、定位設(shè)備等的數(shù)據(jù)采集提供可靠的傳輸通道，不僅能滿足油庫的移動(dòng)應(yīng)用要求，而且能不斷完善系統(tǒng)應(yīng)用和推進(jìn)數(shù)據(jù)的集成共享，提升企業(yè)管理效率，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

1 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)

目前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)眾多，根據(jù)自身特點(diǎn)應(yīng)用于不同領(lǐng)域。無線儀表傳輸應(yīng)用中需要考慮儀表的低功耗，通常采用一些低功耗的通信技術(shù)如LoRa、NB-IOT、Zigbee、WirelessHart等，該通信技術(shù)無法支持較高的流量速率要求。

移動(dòng)應(yīng)用、視頻傳輸通常需要具備較高帶寬的通信能力和實(shí)時(shí)性，通常選擇LTE專網(wǎng)、WIFI網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)。

由于網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)要求，油庫生產(chǎn)網(wǎng)與辦公網(wǎng)或視頻網(wǎng)需要通過網(wǎng)閘強(qiáng)制隔離，因此，在油庫生產(chǎn)區(qū)建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)，只能在生產(chǎn)儀表數(shù)據(jù)采集和支持辦公網(wǎng)的移動(dòng)應(yīng)用間選其一。無線網(wǎng)絡(luò)接入油庫辦公網(wǎng)，可通過VLAN將辦公網(wǎng)和視頻網(wǎng)進(jìn)行邏輯隔離，滿足移動(dòng)應(yīng)用和視頻傳輸?shù)男枨蟆?/p>

因此，適用油庫無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)重點(diǎn)對比可部署在辦公網(wǎng)絡(luò)的LTE或工業(yè)WIFI技術(shù)。建設(shè)庫區(qū)無線局域網(wǎng)不僅可支持各種移動(dòng)應(yīng)用的通信需求，也支持語音、視頻傳輸。

2 技術(shù)路線的選擇分析

根據(jù)油庫無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需求，對當(dāng)前主流的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行對比，對不同技術(shù)在移動(dòng)應(yīng)用支撐、視頻傳輸?shù)确矫婺芰M(jìn)行綜合分析與評估，LTE與工業(yè)WIFI兩種通信模式在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上均能滿足本項(xiàng)目的需求。而建設(shè)更大范圍的無線覆蓋工程才能體現(xiàn)LTE專網(wǎng)優(yōu)勢，企業(yè)園區(qū)仍以工業(yè)WIFI網(wǎng)絡(luò)為主。

2.1 LTE專網(wǎng)技術(shù)分析

2.1.1 LTE網(wǎng)絡(luò)最小組成

核心網(wǎng)單元EPC：負(fù)責(zé)移動(dòng)寬帶接入、會(huì)話管理、承載管理等。

基帶處理單元BBU：基帶處理單元，負(fù)責(zé)信號(hào)編碼、調(diào)制等功能。

射頻拉遠(yuǎn)單元RRU：射頻拉遠(yuǎn)單元，信號(hào)的射頻發(fā)射裝置。

LTE接收單元CPE：客戶端單元，LTE信號(hào)的接收單元。

2.1.2 LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力

選擇2.1GHz的FDD-LTE、2×15MHz帶寬、小區(qū)邊緣速率4Mbps/256kbps、基站側(cè)天線配置2×2MIMO、無線傳播模型為標(biāo)準(zhǔn)COST231HATA。FDD-LTE密集市區(qū)站點(diǎn)覆蓋半徑為320m，站間距480m；普通市區(qū)站點(diǎn)覆蓋半徑為440m，站間距660m。

2.1.3LTE網(wǎng)絡(luò)容量

由于LTE網(wǎng)絡(luò)不存在并發(fā)用戶數(shù)限制的情況，假定每個(gè)用戶都處于最佳的位置，可以均分基站的峰值速率。

2.1.4終端支持情況

LTE專網(wǎng)設(shè)備與支持市場上運(yùn)營商的LTE網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備有所不同，LTE專網(wǎng)設(shè)備通常由LTE專網(wǎng)提供商進(jìn)行定制，設(shè)備的普及率不高。

2.2工業(yè)WIFI網(wǎng)絡(luò)分析

WIFI無線網(wǎng)絡(luò)最小組成：AP接入點(diǎn)和一個(gè)上線終端（或無線網(wǎng)卡）。

WIFI網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力：目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)95%以上的位置，接收信號(hào)電平為-75dBm，接收機(jī)終端靈敏度為-77dBm。在實(shí)際工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，室外空曠覆蓋距離一般取250m，室內(nèi)覆蓋距離一般取80m。

WIFI網(wǎng)絡(luò)容量：市場上常用的5GHz的工業(yè)WIFI設(shè)備，具有雙射并發(fā)帶寬達(dá)2×300Mbps，以單模300Mbps（雙信道/40MHz帶寬，天線2×2）做無線覆蓋計(jì)算可滿足用戶上下行單向速率2Mbps時(shí)，建議并發(fā)用戶為50人。

終端支持情況：支持5GHz頻段WIFI的移動(dòng)終端設(shè)備較多，適用于油庫防爆場合的產(chǎn)品也比較多。

3 投資成本分析

LTE專網(wǎng)：以華為LTE專網(wǎng)產(chǎn)品為參考，適用于油庫的單套LTE設(shè)備總費(fèi)用預(yù)估160萬元，且不含實(shí)施等費(fèi)用。

工業(yè)WIFI網(wǎng)絡(luò)：工業(yè)WIFI覆蓋設(shè)備較為普及，技術(shù)成熟也相對便宜，以西固油庫為例，建設(shè)工業(yè)WIFI網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部分費(fèi)用預(yù)估80萬元左右，增加音視頻調(diào)度服務(wù)及軟件等總投資也低于160萬。

結(jié)合油庫的實(shí)地情況，WIFI網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署最大程度利用現(xiàn)有的監(jiān)控、照明燈桿安裝，減少重新立桿，減少建設(shè)成本。

4 維護(hù)成本分析

當(dāng)前，無線AP/網(wǎng)橋設(shè)備已非常成熟，設(shè)備的使用壽命超過10年。對于無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性最重要的在于設(shè)計(jì)和實(shí)施環(huán)節(jié)。

實(shí)施過程重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)橋天線角度的調(diào)節(jié)，保證信號(hào)質(zhì)量后固定牢靠。對于射頻線纜接口應(yīng)用用標(biāo)準(zhǔn)的防水處理，線纜固定應(yīng)留有一定的活動(dòng)余量。

AP設(shè)備可通過網(wǎng)管設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理、運(yùn)維，無需經(jīng)常上桿拆裝，維護(hù)也相當(dāng)方便。對于油庫新建無線網(wǎng)絡(luò)，可納入庫區(qū)現(xiàn)有的信息化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工作。

根據(jù)對LTE與工業(yè)WIFI的技術(shù)分析和投資、運(yùn)維成本分析，建議采用工業(yè)WIFI方式，建設(shè)油庫工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)，并接入油庫現(xiàn)有局域網(wǎng)絡(luò)，滿足油庫移動(dòng)應(yīng)用需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 付石，謝海林.油庫自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2013，32（3）：252-256.

[2] 張之棟.油庫自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華東理工大學(xué)，2014.

[3] 沈青祁.信息化建設(shè)在油庫管理中的應(yīng)用[J].電子制作，2014（10X）：125.

[4] 黃坤，宋歡歡，劉蘇，等.數(shù)字化油庫建設(shè)探討[J].天然氣與石油，2012，30（1）：1-4.

[5] 殷哲，馬哲銳，山笑磊.LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中微基站的應(yīng)用探討[J].移動(dòng)通信，2016，40（5）：55-59.

[6] 劉品軒.油庫安全智能巡檢管理系統(tǒng)及其發(fā)展前景[J].石油庫與加油站，2002（2）：28-30.

[7] 王軍.油庫儲(chǔ)運(yùn)區(qū)超高清視頻監(jiān)控[J].中國化工貿(mào)易，2015，7（31）：329.

[8] 張志強(qiáng)，劉曉.視頻監(jiān)控在油庫管理信息系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2011，22（4）：45-48.

[9] 王琦.柳屯油庫數(shù)字式視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].油氣田地面工程，2011，30（12）：63-65.

[10]吳平.油庫自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].南京信息工程大學(xué)，2006.

[11]林金存.油庫遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].武漢理工大學(xué)，2012.

[12]胡正鈞.西固油庫工業(yè)無線儀表方案的應(yīng)用[A].中國石油和化工自動(dòng)化年會(huì)[C].2011.

[13]岳彬，余向明，王暉.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用于油庫信息化建設(shè)的設(shè)想[J].石油庫與加油站，2013，22（1）：6-9.

[14]秦玉芳，許行，黃劼.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在油庫自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].中國測試，2008，34（4）：142-144.

[15]耿捷，王興姣，王偉.略談無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在油庫自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（2）.

[16]郭福田，劉心紅.油庫計(jì)算機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國電子商務(wù)，2013（5）：67.

[17]丁奎.油庫管理信息系統(tǒng)中視頻監(jiān)控的應(yīng)用分析[J].信息與電腦：理論版，2012（7）：121-122.