在(zai)過去(qu)兩年里，油(you)氣行(xing)業(ye)的(de)創新者們(men)已經體驗(yan)并(bing)證實(shi)了無(wu)線監測儀表在(zai)遠程或難以到達(da)區域中的(de)應用(yong)價值(zhi)，在(zai)這些應用(yong)中如果采用(yong)有(you)線設備(bei)，那么所(suo)需的(de)高昂(ang)建設成(cheng)本將是(shi)無(wu)法(fa)承受的(de)。無(wu)論從運行(xing)性能還是(shi)成(cheng)本考慮，無(wu)線方(fang)案都具有(you)很大優勢，而且安全(quan)可靠，可以廣(guang)泛(fan)應用(yong)于傳統采用(yong)有(you)線方(fang)案的(de)上游作業(ye)中。

　　傳統(tong)(tong)的接線依然(ran)會用于連續(xu)控(kong)制，如海上平臺和煉油廠， 以及安全系統(tong)(tong)。但無線技術(shu)已普遍應用于現有工廠裝置中，而(er)且在(zai)新建項目(mu)中也已開始使用。

　　先進(jin)的(de)無線(xian)技術與有線(xian)技術相比(bi)，投入成本(ben)低(di)，占地面(mian)積少，是平(ping)臺(tai)應(ying)用(yong)的(de)理(li)想選擇。與傳統4-20毫安(an)(an)有線(xian)模擬(ni)量儀表相比(bi)，安(an)(an)裝(zhuang)無線(xian)每個節(jie)點可(ke)節(jie)省30%的(de)費用(yong)，無線(xian)技術在北美地區已成為主流應(ying)用(yong)。

　　任何熟悉工(gong)業(ye)自(zi)動化的(de)人(ren)都知道(dao)，從本世(shi)紀90年(nian)代中期開(kai)始，人(ren)們就(jiu)在尋找一(yi)種可以替代4-20mA模(mo)擬標(biao)準的(de)技術(shu)，后來ISA開(kai)發了Foundation 現場總線等技術(shu)，已為各(ge)工(gong)業(ye)行業(ye)廣泛應用。

　　的研究表明如果所需(xu)敷設電纜(lan)不超過250米，連(lian)接點數小于500點，那(nei)么(me)無(wu)線儀表的安裝(zhuang)成本比(bi)Foundation現(xian)場總(zong)(zong)線方案(an)還(huan)要低。如果高于這個(ge)指標，現(xian)場總(zong)(zong)線方案(an)會比(bi)無(wu)線方案(an)更省錢。這就說明海(hai)上應用可以(yi)綜合利(li)用這些技術(shu)(shu)，在(zai)安全系(xi)統(tong)中采用傳統(tong)的4-20毫安;控制采用現(xian)場總(zong)(zong)線;監(jian)測和(he)低頻率(lv)控制應用則使用無(wu)線技術(shu)(shu)。無(wu)線的優勢(shi)還(huan)包括：簡化工程和(he)實施工作，啟(qi)動更快更靈活，既使后期改變設計也沒(mei)問題(ti)，因為它的安裝(zhuang)非(fei)常(chang)簡單。

　　安全也是需(xu)要考慮(lv)的因(yin)素(su)，過程和運(yun)行(xing)信息可(ke)根據需(xu)要進行(xing)無線傳遞，工作(zuo)人(ren)員無需(xu)在高壓高溫的地方人(ren)工讀(du)取數據。

　　艾默生(sheng)智能無線(xian)(xian)方案采用(yong)自(zi)(zi)組(zu)織(zhi)網狀(zhuang)(zhuang)網絡技(ji)術，彌(mi)補了(le)老式的(de)(de)，需要(yao)目視路徑的(de)(de)系統(tong)所存在的(de)(de)缺陷。比如，無線(xian)(xian)儀(yi)(yi)表(biao)可(ke)(ke)以任(ren)意分(fen)布在陸上油田，而采用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)有(you)線(xian)(xian)儀(yi)(yi)表(biao)進行數(shu)據采集難以實(shi)施，而且缺乏靈活性。自(zi)(zi)組(zu)織(zhi)網狀(zhuang)(zhuang)網絡連(lian)續監(jian)測(ce)壓力、溫度、流量(liang)和振動測(ce)量(liang)設備的(de)(de)數(shu)據傳(chuan)輸，并自(zi)(zi)動尋找信(xin)號到(dao)達(da)網關(guan)的(de)(de)*通訊(xun)路徑，如果臨(lin)時出現某個障礙物擋住了(le)通訊(xun)路徑，鄰近的(de)(de)無線(xian)(xian)儀(yi)(yi)表(biao)可(ke)(ke)作為路由器(qi)繼續傳(chuan)遞信(xin)號。通過這種(zhong)方法保持信(xin)號的(de)(de)連(lian)通，可(ke)(ke)使(shi)數(shu)據傳(chuan)輸的(de)(de)可(ke)(ke)靠性達(da)到(dao)99%以上。

　　這(zhe)項技術是WirelessHART標(biao)準的根本(ben)，該標(biao)準獲(huo)得(de)了(le)200多個代表儀表廠商和用戶的HART通訊基金(jin)會成(cheng)員(yuan)的認可。目(mu)前已有相當數(shu)量的現場儀表、閥門和設備定位監(jian)測(ce)器(qi)、振動數(shu)據變送器(qi)和智能無線(xian)網關(guan)可以滿足(zu)這(zhe)項標(biao)準，并已應用于石油工業(ye)。

　　成功項目

　　英國BP Wytch油田很早就開始(shi)應用智能(neng)無線(xian)網絡，這(zhe)是歐洲(zhou)zui大的(de)(de)海上作業油田之一。　為了提高工作人員(yuan)的(de)(de)效率(lv)，免除每天(tian)人工巡檢(jian)讀取井口(kou)儀(yi)表讀數的(de)(de)工作，BP公司安裝(zhuang)了40臺羅斯(si)蒙特無線(xian)壓(ya)力變(bian)送器，每個井口(kou)2臺。智能(neng)無線(xian)網關單獨安裝(zhuang)在過程(cheng)區域以(yi)外，將無線(xian)變(bian)送器的(de)(de)信號傳遞到控制系(xi)統。新添(tian)加任何(he)一臺無線(xian)儀(yi)表只需30分鐘即可(ke)運(yun)行，無線(xian)儀(yi)表可(ke)對油井進(jin)行連續監測，發(fa)現壓(ya)力的(de)(de)異常情(qing)況。

　　BP公司的(de)Chris Geen說：“Wytch油田是BP公司用(yong)(yong)以證(zheng)明(ming)自組織(zhi)無(wu)線網(wang)絡是否適用(yong)(yong)的(de)一個重要試(shi)點項目(mu)。隨著這(zhe)個項目(mu)的(de)成功應用(yong)(yong)，BP還準備將智能無(wu)線方案應用(yong)(yong)于相類似的(de)海上平臺中。”

　　StatoilHydro公司在其(qi)Grane石油(you)平臺(tai)上也采用了智能無線網(wang)絡，用以(yi)對地處(chu)北海岸偏(pian)遠地區的(de)井(jing)口和熱交(jiao)換機進行遠程(cheng)監測。有些障礙物(wu)會(hui)阻擋目(mu)視(shi)通訊路徑，但(dan)對于自組織無線網(wang)絡來說這(zhe)*不是問(wen)題。

　　在這(zhe)個案例中，井口安裝了22臺無線壓(ya)(ya)力變(bian)送(song)(song)器(qi)，用以測(ce)量環空壓(ya)(ya)力，另外12臺表監測(ce)進口壓(ya)(ya)力和熱(re)交換機的壓(ya)(ya)降。每臺變(bian)送(song)(song)器(qi)通(tong)過無線網關將數據傳遞到控制室操作站。

　　在無(wu)線儀(yi)表(biao)的(de)(de)(de)使用過程中，信號強度和一(yi)致性表(biao)現出色，數據(ju)可靠性和穩定性達到，大大減少了(le)人工讀取儀(yi)表(biao)數據(ju)的(de)(de)(de)工作量。同時也減少了(le)工作人員暴露在危(wei)險場所的(de)(de)(de)機會(hui)，石油(you)平臺儀(yi)表(biao)主(zhu)管Geir Leon Vadheim說(shuo)：“我們對智能(neng)無(wu)線網絡的(de)(de)(de)性能(neng)相當(dang)滿(man)意，經過一(yi)個(ge)簡短的(de)(de)(de)培訓(xun)，我們的(de)(de)(de)儀(yi)表(biao)工程師就能(neng)夠根據(ju)需要輕松地在任(ren)何地方安裝(zhuang)新的(de)(de)(de)無(wu)線設備。”

　　委內瑞拉國家石油公司投(tou)資(zi)幾百(bai)萬美元改造(zao)Morichal工廠的(de)(de)自動化裝置(zhi)，其中包(bao)括安(an)裝無線(xian)(xian)網絡，對180口油井(jing)進(jin)行監(jian)測。該(gai)無線(xian)(xian)自組(zu)織網絡采用了600多臺無線(xian)(xian)變送器。無線(xian)(xian)方案不但節省成本，而且可(ke)提供可(ke)靠(kao)的(de)(de)壓(ya)力和溫度(du)測量數據(ju)，如果(guo)采用有(you)線(xian)(xian)方案會有(you)接地問題，而安(an)裝在井(jing)口的(de)(de)電子驅動設備會產生諧波(bo)影響(xiang)有(you)線(xian)(xian)儀表的(de)(de)精(jing)度(du)。

　　有關無線方案在新建(jian)項(xiang)目中的研究

　　近期(qi)的(de)(de)一些研究(jiu)表明無(wu)論是在小(xiao)型或大型新(xin)建項(xiang)目中，當智能無(wu)線(xian)(xian)技術占到(dao)整個項(xiang)目I/O的(de)(de)25%到(dao)45%時(shi)，優勢zui顯(xian)著(zhu)。此(ci)(ci)外無(wu)線(xian)(xian)技術可提高項(xiang)目設計的(de)(de)靈(ling)活性，同(tong)時(shi)由于(yu)它的(de)(de)實施和(he)安裝都很(hen)簡單，因此(ci)(ci)還能縮(suo)短工期(qi)。研究(jiu)結(jie)果顯(xian)示，新(xin)建項(xiang)目的(de)(de)*實施方(fang)案是采取有線(xian)(xian)HART、現場總線(xian)(xian)和(he)無(wu)線(xian)(xian)通訊相結(jie)合的(de)(de)方(fang)式。

　　無(wu)(wu)線方(fang)案用(yong)于新建(jian)海上人工作業平臺(tai)。根據艾默生針對一個4000I/O的(de)(de)海上平臺(tai)所做的(de)(de)一項調查證明，無(wu)(wu)線技術(shu)(shu)可廣(guang)泛(fan)應用(yong)于過程(cheng)應用(yong)，并(bing)不(bu)僅(jin)僅(jin)局(ju)限于那些無(wu)(wu)法采用(yong)有線方(fang)案或(huo)實(shi)(shi)施有線方(fang)案代價過高的(de)(de)地(di)方(fang)。研究證明單純的(de)(de)無(wu)(wu)線技術(shu)(shu)或(huo)無(wu)(wu)線與模(mo)擬有線技術(shu)(shu)結合都可在不(bu)增加風險(xian)的(de)(de)同時(shi)實(shi)(shi)現成(cheng)本的(de)(de)節省（該圖所有權歸艾默生過程(cheng)管理(li)所有）

　　在(zai)項目安裝(zhuang)成(cheng)本方(fang)(fang)面比較有(you)線(xian)(xian)HART、現場總線(xian)(xian)和(he)無(wu)線(xian)(xian)設(she)備的(de)(de)各種組(zu)合方(fang)(fang)案，我們發(fa)現相對(dui)于(yu)其它通(tong)訊(xun)技術無(wu)線(xian)(xian)方(fang)(fang)案的(de)(de)成(cheng)本效(xiao)率zui高。在(zai)上述(shu)石油平(ping)臺的(de)(de)研究中，大約17%的(de)(de)信號是通(tong)過無(wu)線(xian)(xian)設(she)備進(jin)行有(you)效(xiao)傳(chuan)遞的(de)(de)，在(zai)過程控(kong)制系統中安裝(zhuang)無(wu)線(xian)(xian)網(wang)絡節省了(le)(le)7%（100萬美元）的(de)(de)安裝(zhuang)費用，此(ci)外，還減少(shao)(shao)了(le)(le)800個有(you)線(xian)(xian)接(jie)點，因此(ci)減輕了(le)(le)35噸的(de)(de)重量(liang)，并(bing)由于(yu)減少(shao)(shao)了(le)(le)線(xian)(xian)纜、線(xian)(xian)槽、接(jie)線(xian)(xian)盒(he)和(he)機(ji)柜，使占用甲板(ban)的(de)(de)空間減少(shao)(shao)了(le)(le)129立方(fang)(fang)米。

　　根(gen)據常規有線方案(an)(an)的(de)接線長度來進行成(cheng)本(ben)的(de)推(tui)算，我們發(fa)現無(wu)論(lun)怎樣(yang)的(de)距離，無(wu)線儀表(biao)都能節(jie)省(sheng)費用(yong)，而且距離越長，節(jie)省(sheng)越多(duo)。研究小(xiao)組據此(ci)制作出一個成(cheng)本(ben)計算器，用(yong)以(yi)測算采用(yong)無(wu)線方案(an)(an)實現的(de)項目費用(yong)節(jie)省(sheng)。

　　無線(xian)技術用于(yu)新建過程(cheng)工(gong)(gong)廠。一家獨立的咨詢公司對(dui)化工(gong)(gong)過程(cheng)工(gong)(gong)廠進行(xing)了調研，得出一致(zhi)的結論(lun)：凡是新建項(xiang)目，無論(lun)規模大小(xiao)，采用智能無線(xian)技術都能顯(xian)著節省安裝成(cheng)本，如果無線(xian)所占項(xiang)目點數的比重為45%，那么(me)其在工(gong)(gong)程(cheng)、基建和開車(che)上的花(hua)費要比有線(xian)方案節省35%以上。