油庫無線網絡建設技術選擇分析

滕漢榮

摘 要：無線網絡覆蓋作為油庫有線網絡的補充，將無線網絡接入油庫內網，為生產現場部署各類傳感器、手持終端、定位設備等的數據采集提供可靠的傳輸通道，不僅能滿足油庫的移動應用要求，而且能不斷完善系統應用和推進數據的集成共享，提升企業管理效率，增強企業競爭力。根據對LTE與工業WIFI的技術路線、投資成本和運維成本分析，結合油庫實際情況，推薦采用工業WIFI方式，建設油庫工業無線網絡。

關鍵詞：油庫 無線網絡 技術 分析

中圖分類號：X820 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0037-02

目前，油庫自動化、信息化建設主要以有限網絡為主，但隨著油庫信息化建設的實際以及油庫操作確認、電子巡檢、移動視頻監控（應急）、無線設備數據采集等移動應用的需要，需要在油庫建設工業無線網絡。

無線網絡覆蓋作為油庫有線網絡的補充，將無線網絡接入油庫內網，為生產現場部署各類傳感器、手持終端、定位設備等的數據采集提供可靠的傳輸通道，不僅能滿足油庫的移動應用要求，而且能不斷完善系統應用和推進數據的集成共享，提升企業管理效率，增強企業競爭力。

1 無線網絡技術特點

目前無線網絡技術眾多，根據自身特點應用于不同領域。無線儀表傳輸應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如LoRa、NB-IOT、Zigbee、WirelessHart等，該通信技術無法支持較高的流量速率要求。

移動應用、視頻傳輸通常需要具備較高帶寬的通信能力和實時性，通常選擇LTE專網、WIFI網絡等通信技術。

由于網絡安全的相關要求，油庫生產網與辦公網或視頻網需要通過網閘強制隔離，因此，在油庫生產區建設無線網絡，只能在生產儀表數據采集和支持辦公網的移動應用間選其一。無線網絡接入油庫辦公網，可通過VLAN將辦公網和視頻網進行邏輯隔離，滿足移動應用和視頻傳輸的需求。

因此，適用油庫無線網絡應重點對比可部署在辦公網絡的LTE或工業WIFI技術。建設庫區無線局域網不僅可支持各種移動應用的通信需求，也支持語音、視頻傳輸。

2 技術路線的選擇分析

根據油庫無線網絡的建設需求，對當前主流的無線網絡技術進行對比，對不同技術在移動應用支撐、視頻傳輸等方面能力進行綜合分析與評估，LTE與工業WIFI兩種通信模式在技術實現上均能滿足本項目的需求。而建設更大范圍的無線覆蓋工程才能體現LTE專網優勢，企業園區仍以工業WIFI網絡為主。

2.1 LTE專網技術分析

2.1.1 LTE網絡最小組成

核心網單元EPC：負責移動寬帶接入、會話管理、承載管理等。

基帶處理單元BBU：基帶處理單元，負責信號編碼、調制等功能。

射頻拉遠單元RRU：射頻拉遠單元，信號的射頻發射裝置。

LTE接收單元CPE：客戶端單元，LTE信號的接收單元。

2.1.2 LTE網絡覆蓋能力

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

2.1.3LTE網絡容量

由于LTE網絡不存在并發用戶數限制的情況，假定每個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專網設備與支持市場上運營商的LTE網絡的設備有所不同，LTE專網設備通常由LTE專網提供商進行定制，設備的普及率不高。

2.2工業WIFI網絡分析

WIFI無線網絡最小組成：AP接入點和一個上線終端（或無線網卡）。

WIFI網絡覆蓋能力：目標覆蓋區域內95%以上的位置，接收信號電平為-75dBm，接收機終端靈敏度為-77dBm。在實際工程規劃設計時，室外空曠覆蓋距離一般取250m，室內覆蓋距離一般取80m。

WIFI網絡容量：市場上常用的5GHz的工業WIFI設備，具有雙射并發帶寬達2×300Mbps，以單模300Mbps（雙信道/40MHz帶寬，天線2×2）做無線覆蓋計算可滿足用戶上下行單向速率2Mbps時，建議并發用戶為50人。

終端支持情況：支持5GHz頻段WIFI的移動終端設備較多，適用于油庫防爆場合的產品也比較多。

3 投資成本分析

LTE專網：以華為LTE專網產品為參考，適用于油庫的單套LTE設備總費用預估160萬元，且不含實施等費用。

工業WIFI網絡：工業WIFI覆蓋設備較為普及，技術成熟也相對便宜，以西固油庫為例，建設工業WIFI網絡，網絡設備部分費用預估80萬元左右，增加音視頻調度服務及軟件等總投資也低于160萬。

結合油庫的實地情況，WIFI網絡設備部署最大程度利用現有的監控、照明燈桿安裝，減少重新立桿，減少建設成本。

4 維護成本分析

當前，無線AP/網橋設備已非常成熟，設備的使用壽命超過10年。對于無線網絡的穩定性最重要的在于設計和實施環節。

實施過程重點關注網橋天線角度的調節，保證信號質量后固定牢靠。對于射頻線纜接口應用用標準的防水處理，線纜固定應留有一定的活動余量。

AP設備可通過網管設備進行統一管理、運維，無需經常上桿拆裝，維護也相當方便。對于油庫新建無線網絡，可納入庫區現有的信息化網絡運維工作。

根據對LTE與工業WIFI的技術分析和投資、運維成本分析，建議采用工業WIFI方式，建設油庫工業無線網絡，并接入油庫現有局域網絡，滿足油庫移動應用需求。

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