港口碼頭門機視頻及PLC信號無線傳輸應用方案

——福建青拓物流有限公司項目簡報

■ 前言

門座式起重機作為港口作業(yè)流程中的裝卸設備，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。達泰工業(yè)無線通訊設備，為港口裝卸業(yè)務的智能化升級提供了、穩(wěn)定的通訊。

■ 項目背景

本次客戶是國內(nèi)某大型不銹鋼制造集團旗下物流企業(yè)，負責紅土鎳礦等原料進廠、不銹鋼成品及新能源重卡等產(chǎn)品出廠的全流程裝卸與業(yè)務。

本項目旨在為業(yè)主構(gòu)建一套高的無線通信鏈路，以連接2個碼頭泊位上的4臺門機與監(jiān)控調(diào)度室。系統(tǒng)需滿足實時傳輸門機運行狀態(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，通信鏈路遠距離約為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，導致運維成本高昂且維護困難。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。

■ 項目難點

項目地處港口碼頭，無線通信設備需抵御多重嚴苛挑戰(zhàn)：一方面，需克服港口強電磁干擾、門機動態(tài)作業(yè)遮擋及高鹽霧、強振動等惡劣工況，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)需承載視頻傳輸任務，大帶寬需求進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)定性的高標準要求，為防范數(shù)據(jù)泄露、篡改及非法接入風險，提升抗干擾能力，切實控制指令與監(jiān)控數(shù)據(jù)安全，方案沿用基于AES算法的達泰全數(shù)字加密無線傳輸技術，構(gòu)建端到端的安全防護體系。

■ 達泰無線解決方案

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

碼頭現(xiàn)場復雜作業(yè)環(huán)境及各泊位門機至調(diào)度控制室距離不一（遠達1000米）的通訊要求，達泰技術團隊采用達泰一體式工業(yè)以太網(wǎng)無線通訊終端DTD428MCV，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)，實現(xiàn)遠程實時管控和監(jiān)控畫面實時傳送功能。

無線通訊方案示意圖 ▼

系統(tǒng)優(yōu)化設計

本方案所有PLC無線通訊終端采用戶外型設計，防塵等級IP68，無線傳輸距離2KM。摒棄傳統(tǒng)遠距離采用定向傳輸方式，DTD428MCV采用全向天線，使現(xiàn)場安裝為簡單。基于AES算法的達泰全數(shù)字加密無線傳輸系統(tǒng)，同時確保了無線通訊鏈路的強抗干擾能力和數(shù)據(jù)安全性。

客戶可在調(diào)度監(jiān)控室實時監(jiān)控門機運行狀態(tài)、下發(fā)控制指令并查看作業(yè)視頻畫面，實現(xiàn)門機遠程管控與作業(yè)可視化，助力企業(yè)完成門座式起重機無線造，提升作業(yè)效率與安全性。

■ 現(xiàn)場應用展示

■ 達泰方案優(yōu)勢

1. 節(jié)省改造周期，無需大型施工

免除布線維護困擾，縮短改造工期。

2. 安裝簡單，無需編程

無線通訊裝置只需要接入信號并供給電源即可開始使用。普通電工就可以完成安裝。

3. ，全數(shù)字無線加密傳輸

全數(shù)字加密傳輸方式，可以確保數(shù)據(jù)的安全和性。

4. 無運行費用，無需插卡

后期在使用過程中，不需要支付任何無線設備運營費用。

5. 完備的售后服務

具有20年工業(yè)現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗的無線通訊團隊，為產(chǎn)品提供的技術支持與售后服務。

■ 產(chǎn)品介紹

達泰一體式工業(yè)以太網(wǎng)無線通訊終端--DTD428MCV

DTD428MCV，采用 2x2 兩發(fā)兩收無線架構(gòu)，空中傳輸速率高達 300Mbps，兼容歐美系PLC協(xié)議，例如：西門子S7協(xié)議、Profinet協(xié)議、EtherNet/IP、 Modbus TCP/IP等通訊協(xié)議，并采用 MIMO-OFDM技術和基于AES算法的達泰全數(shù)字加密無線傳輸系統(tǒng)，使無線傳輸距離達到1-3KM范圍內(nèi)均可使用。DTD428MCV 不僅能與 PLC、DCS、智能儀表、傳感器及攝像頭等設備組成無線測控系統(tǒng)，同時能與組態(tài)軟件、人機界面、觸摸屏、工業(yè)交換機、測控終端等工控產(chǎn)品實現(xiàn)點對點（ PTP）和點對多點（ PTMP ）的遠程無線組網(wǎng)，將分散不便于挖溝布線的設備連接在一起，不需要編寫程序，不需要布線，并且穩(wěn)定。

■ 主 要 特 征:

◆ 可以直接代替有線以太網(wǎng)線，實現(xiàn)無線組網(wǎng)；

◆ 支持西門子S7協(xié)議、PROFINET、EtherNet/IP、MODBUS TCP/IP協(xié)議等

◆ 全數(shù)字無線加密傳輸方式，不插卡無運行費用；

◆ 無需改程序，即插即用；

◆ 二十年工業(yè)現(xiàn)場運行經(jīng)驗：可確保無線產(chǎn)品工作于各種惡劣環(huán)境下的工業(yè)場合長期運行。

■ 戰(zhàn)略合作企業(yè)案例

部分應用方式 ▼

物料運送線PLC無線應用，100m

盾構(gòu)機西門子PLC之間PROFINET協(xié)議

生產(chǎn)線AGV與主控PLC之間，200m

焦化四大車無線聯(lián)鎖及視頻傳輸，500m

5臺天車與地面PLC之間，300m

快遞分揀系統(tǒng)皮帶與就地plc控制，200m

機器人之間無線組網(wǎng)通訊，500m

6臺西門子PLC之間PN通訊，300m

智能立體車庫觸摸屏與PLC無線通訊，50m

西門子1500和霍尼韋爾DCS無線通訊，200m

RGV小車自組網(wǎng)無線通訊，150m

倍福PLC與MCGS觸摸屏無線通訊，300m

12個電葫蘆與就地PLC機柜無線通訊，200m

堆取料機與就地plc無線組網(wǎng)及監(jiān)控數(shù)據(jù)無線傳輸，500m