記者：近一段時間以來

，涉及無線技術的話題在工控界十分流行，請您談下除了與有線技術相比其布線成本減少外，無線技術還有哪些優勢。

　　張晉賓：無線技術的優勢遠遠不是僅僅局限於其易於安裝

，節約了布線成本，增加了靈活性這些方麵。若在電廠采用覆蓋全廠範圍的、多功能的無線網絡的話，則相當於在全廠物理空間內形成了一個無線共享信息池
，使員工


、設備和過程相互之間實現最優互動，使得在合適的時間和合適的地點始終有合適的人員存在，從而提升可靠性

、安全和效率
，使電廠收益最大化。以現場巡檢人員為例
，當配置具有全功能PC環境的無線移動工具後

，即使其具備了就地計算功能
，可實現與運行人員及現場設備的無線通信，完成現場設備及過程的就地數據收集
、檢查、故障診斷、調校等
，需要時也可與實時監控係統、計算機狀態檢修係統、計(ji)算(suan)機(ji)文(wen)檔(dang)係(xi)統(tong)等(deng)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)共(gong)享(xiang)。配(pei)置(zhi)無(wu)線(xian)定(ding)位(wei)跟(gen)蹤(zong)係(xi)統(tong)後(hou)
，可(ke)實(shi)施(shi)現(xian)場(chang)人(ren)員(yuan)的(de)動(dong)態(tai)管(guan)理(li)，在(zai)預(yu)警(jing)狀(zhuang)態(tai)就(jiu)提(ti)醒(xing)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)消(xiao)除(chu)故(gu)障(zhang)，在(zai)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)後(hou)及(ji)時(shi)發(fa)出(chu)危(wei)險(xian)撤(che)離(li)警(jing)告(gao)等(deng)。

　　記者：無線技術國際標準化狀況如何
？請介紹下無線技術的標準現狀。

　　張晉賓：weishixianwuxianshebeidehuhuanxinghehucaozuoxing

，jiangdichengben，kuodayingyong，shixianguimoxiaoyi
，wuxianjishubixushixianbiaozhunhua，congershilaizibutongshengchanchangshangdewuxianchanpinnenggouzaiwangluoxiaxietonggongzuo。zaozai2005年，國際自動化學會ISA100就jiu倡chang導dao並bing致zhi力li於yu通tong過guo定ding義yi和he頒ban布bu係xi列lie標biao準zhun和he推tui薦jian導dao則ze及ji組zu成cheng相xiang應ying技ji術shu工gong作zuo組zu
，以yi實shi現xian自zi動dong化hua和he控kong製zhi環huan境jing下xia的de無wu線xian網wang絡luo標biao準zhun化hua。到dao目mu前qian為wei止zhi，無wu線xian網wang絡luo還hai難nan以yi統tong一yi到dao一yi個ge真zhen正zheng意yi義yi上shang的de技ji術shu標biao準zhun。其qi現xian狀zhuang是shi其qi中zhong有you的de標biao準zhun已yi正zheng式shi頒ban布bu實shi施shi
，有you的de還hai在zai討tao論lun批pi準zhun過guo程cheng中zhong
，有you的de還hai尚shang處chu於yu研yan發fa階jie段duan。下xia麵mian將jiang具ju有you代dai表biao性xing的de標biao準zhun或huo技ji術shu規gui範fan現xian狀zhuang作zuo簡jian要yao介jie紹shao。

　　    6LoWPAN、無線HART

、 ISA100和ZigBee等無線網絡標準或規範均是基於IEEE 802.15.4 -2006低速率無線個域網標準。

　　    6LoWPAN是“IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks”（低功率無線個域網上的IPv6）的縮寫，屬IETF（因特網工程任務組）中的一個工作組，負責製訂基於IEEE802.15.4標準個域網上IPv6傳輸的通信技術標準。現已發布了RFC4944基礎性的技術規範。

　　    無線HART（wirelessHART）標準是HART通信協議的擴展
，專為如過程監視和控製等工業環境應用所設計。在2007年6月，經HART通信基金會批準
，無線HART標準作為HART 7技術規範的一部分
，加進了總的HART通信協議族中。IEC 62591（Ed. 1.0）是國際電工委員會於2010年4月批準發布的完全國際化的無線HART標準，是過程自動化領域的第一個無線傳感器網絡國際標準。該網絡使用運行在2.4GHz頻段上的無線電IEEE 802.15.4標準
，采用直接序列擴頻（DSSS）、通信安全與可靠的信道跳頻（FHSS）、時分多址（TDMA）同步、網絡上設備間延控通信（latency-controlled communications）等技術。

　　    ISA100是正處於發展過程中的相對較新的標準組織，其采用了6LoWPAN技術，主要提供工業自動化與控製應用領域的、重點在現場級（Level 0）的無線係統標準。具體而言


，ISA100委員會主要致力於製訂在無線技術應用環境（包括無線定義、無線電頻率、振動、溫度、濕度、電磁兼容、互操作性、與原係統的共存
、物理設備布置等）、無線設備及係統的技術和生存周期（基於非專有無線技術的全麵的短期
、中期和長期技術需求和實施方案）、無線技術應用（一是通過無線技術
，將用於監視、控製、報警
、跳閘等的現場傳感器縱向與實時控製係統、直到頂層的管理信息係統相集成，二是將無線技術應用於諸如從無線現場設備互聯、控製LAN
、商用LAN等全過程係統中）等方麵的無線製造和控製係統類標準

、推薦導則、技術報告和相關信息等。2009年已發布了ISA-100.11a-2009（用於工業自動化的無線係統：過程控製和標準應用）標準，其在製訂的標準還有：ISA-100.15（無線回程主幹網）


、ISA-100.14（可信無線）、ISA-100.21（人員和資源跟蹤和識別）
、ISA-100.12（WirelessHART和ISA100.11a彙合網絡應用）等。

　　    ZigBee是ZigBee聯盟所定義的
、並在2004年12月獲得批準的、基於IEEE 802.15.4標準頻率2.4GHz的Mesh網絡互聯通信協議。ZigBee標準化組織主要致力於製訂諸如嵌入傳感、醫療數據收集

、電視遙控類用戶裝置、家庭自動化等方麵應用的IEEE無線標準聯網規範
，並受到許多大的工業聯合體的支持。另外

，ZigBee也已製訂了如鑒別、加密、關聯和應用服務等處於通信上層的附加通信性能方麵的相關規定。

　　    IEEE 802.11是由IEEE LAN/MAN標準委員會製訂的有關無線局域網通信的係列標準，其中802.11a工作頻帶為3.7或5GHz，采用OFDM（正交頻分複用）調製；802.11b工作頻帶為2.4GHz,采用DSSS調製
；802.11g工作頻帶也為2.4GHz,采用OFDM和DSSS調製；802.11n工作頻帶為2.4/5GHz,采用OFDM調製。

　　    IEEE 1451係列標準是由IEEE儀器和測量協會的傳感器技術委員會發起的
，是專為智能傳感器接口（其主要特點是具有數據處理的智能化）而製訂的標準。其IEEE 1451.5-2007標準即為智能傳感器無線通信協議和傳感器電子數據表（TEDS）格式的相關標準。

　　    EnOceanshilouyuzidonghualingyudeyizhongwuxiantongxinxitong，zhijinbingweihuodexiangyingguojibiaozhunhuazuzhidepizhunrenke，danshoudaoximenzidenggongsidedalizhichi。qijishushijiyujixiejifadengnengliangbuhuoyuanli，qiwuxianchuanganqibuyongdianchi

，juyoumianweihugongneng。shujubaojinwei14字節，傳輸速率120kbit/s，設備傳輸頻率868.3 MHz，無線傳輸距離可達300米。

　　    此外
，還有僅在有限範圍內用於傳輸少量數據的IEEE 802.15.1（藍牙）無線個域網標準，以及廣為所知的GSM/GPRS等無線標準。

　　記者：電廠中哪些場合可以利用無線技術？

　　張晉賓：在國外已有許多無線應用案例，如美國Nebraska電站已將無線技術用於監視其遠方的油罐工況，又如美國LCRA下屬的SGPP（3X650MW機組）電廠和LPPP（545MW聯合循環機組）電廠采用無線VoIP係統實現兩廠異地的數據共享和通信等。概括而言，無線技術可以用於電廠絕大多數場合，如監督控製和數據采集
、排放監視、旋轉機械狀態監視、視頻安防、火焰遙測、廠內通信
、changguikongzhihebaohudeng。dangran，shijishiyongzhongyingjiyuyingyonggongnengdebutong，xuanyongzhengqueshiyidewuxianjishu
，cainengzhenzhengfahuiqizuoyong，tebieshidangwuxianjishuyongyukongzhihuobaohuchangheshi。

　　記者：剛才提到無線技術也可用於控製或保護場合，但是大家或多或少都感到將無線用於控製或保護
，似乎還不合適
，請你再說明一下。

　　張晉賓：舉例來講
，IEC 62591 （無線HART）biaozhunzhidingdemudejiushijiangwuxianjishuyongyukongzhihejianshi。chengran

，dianchangyonghujiangwuxianjishuyongyushishikongzhiqian，yibanhuikaolvsigezhuyaofangmian，jiwuxianxitongdezhengtianquanxingruhe、是否可冗餘配置
、掃描速率是否足夠快、業績如何等。事實上，無線HART網絡已獲得FIPS和Achilles的數據加密和網絡安全證書。無線HART在網絡係統各級，如在無線傳感器網內、網絡訪問點、網關/網絡管理器/安全管理器等，均可實現冗餘配置。據HART通信基金會相關資料
，采用無線HART的常規單PID控製回路執行時間（包括從測量設備到網關和從網關到閥門的通信時間在內）可控製在200ms內,足以滿足電廠內多數過程控製的實時要求。通過無線HART組織的全球超過1400個地點
，約2億多小時的無線HART的應用，已證明其用於控製的可靠性和魯棒性。隨著IEC 62591的正式頒布實施，具有更快掃描速率的無線裝置、集成的無線係統I/O卡ka和he冗rong餘yu的de網wang關guan等deng設she備bei或huo係xi統tong已yi開kai始shi進jin入ru市shi場chang。無wu線xian技ji術shu成cheng為wei控kong製zhi應ying用yong的de主zhu流liu隻zhi是shi時shi間jian早zao晚wan問wen題ti，這zhe正zheng如ru手shou機ji已yi替ti代dai多duo數shu固gu定ding電dian話hua一yi樣yang。

　　記者：在電廠中應用無線技術有哪些注意事項？

　　張晉賓：大體來講主要有以下三個主要注意事項。

　　    第一是選擇合適的無線技術及其有一定技術和工程支撐能力的供應商，從而使所選定的無線係統能滿足高安全性、可靠通信
、良好電源管理、開放的平台
、多速率監視、多功能能力
、可伸縮性、高服務品質、多duo協xie議yi支zhi持chi等deng要yao求qiu。不bu同tong的de無wu線xian技ji術shu有you著zhe不bu同tong的de功gong用yong，明ming白bai其qi間jian的de異yi同tong是shi十shi分fen重zhong要yao的de。在zai此ci需xu提ti醒xing掌zhang握wo三san個ge基ji本ben原yuan則ze，其qi一yi是shi較jiao低di頻pin率lv的de無wu線xian技ji術shu有you著zhe較jiao長chang的de通tong信xin距ju離li；其二是在傳輸距離和空間數據傳輸速率之間要掌握好平衡點，傳輸速率越低其傳輸距離則越遠

；其三是選用合理的傳輸方法（如固定頻率、FHSS、DSSS、OFDM等）和安全措施（如加密、鑒定/確認、密匙管理等）。

　　    diershizuohaowuxianjishugongchengshishipinggu，rucaiyongshepinpinpufenxiyiyuxiancedingdianchangquyudeyiyoupinpu，quedingjutideanquanyaoqiujizutai，quedingwuxianwangluotuopujiegouhewangluojichengyaoqiu，tiqianzuohaoyudifangwuxiandianguanliweiyuanhuidegoutongxieshangdeng。

　　    第三是在具體實施過程中要根據現場實際情況，基於空間多樣性（指每一個無線設備均可和處於不同位置的兩個及以上節點通信）、瞬時多樣性（指每一個無線設備在所發送的數據未被接收後
，可在毫秒級時間內可以連續兩次及以上重發數據）、頻率多樣性（指每一傳輸均可在不同頻率上進行）三個原則
，確定無線設備和天線的最佳位置及組態，經綜合平衡距離、信號和帶寬三者後確定無線係統的最優性能。

　　【張晉賓】簡曆

　　    曾名張晉斌（1967.9—），男，山西陽城人
，漢族
，教授級高級工程師，碩士。1989年(nian)畢(bi)業(ye)於(yu)武(wu)漢(han)水(shui)利(li)電(dian)力(li)學(xue)院(yuan)

，曾(zeng)任(ren)西(xi)南(nan)電(dian)力(li)設(she)計(ji)院(yuan)儀(yi)控(kong)處(chu)主(zhu)任(ren)工(gong)程(cheng)師(shi)，現(xian)任(ren)西(xi)南(nan)電(dian)力(li)設(she)計(ji)院(yuan)三(san)維(wei)設(she)計(ji)總(zong)工(gong)程(cheng)師(shi)。長(chang)期(qi)從(cong)事(shi)電(dian)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)設(she)計(ji)
、谘詢、研究及管理工作。公開發表學術論文四十餘篇，編寫國家及行業標準5項。現為《自動化信息》、《世界儀表與自動化》、《傳感器》等雜誌編委和《熱工自動化》網刊副主編。