油库无线网络建设技术选择分析

滕汉荣

摘 要：无线网络覆盖作为油库有线网络的补充，将无线网络接入油库内网，为生产现场部署各类传感器、手持终端、定位设备等的数据采集提供可靠的传输通道，不仅能满足油库的移动应用要求，而且能不断完善系统应用和推进数据的集成共享，提升企业管理效率，增强企业竞争力。根据对LTE与工业WIFI的技术路线、投资成本和运维成本分析，结合油库实际情况，推荐采用工业WIFI方式，建设油库工业无线网络。

关键词：油库 无线网络 技术 分析

中图分类号：X820 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（a）-0037-02

目前，油库自动化、信息化建设主要以有限网络为主，但随着油库信息化建设的实际以及油库操作确认、电子巡检、移动视频监控（应急）、无线设备数据采集等移动应用的需要，需要在油库建设工业无线网络。

无线网络覆盖作为油库有线网络的补充，将无线网络接入油库内网，为生产现场部署各类传感器、手持终端、定位设备等的数据采集提供可靠的传输通道，不仅能满足油库的移动应用要求，而且能不断完善系统应用和推进数据的集成共享，提升企业管理效率，增强企业竞争力。

1 无线网络技术特点

目前无线网络技术众多，根据自身特点应用于不同领域。无线仪表传输应用中需要考虑仪表的低功耗，通常采用一些低功耗的通信技术如LoRa、NB-IOT、Zigbee、WirelessHart等，该通信技术无法支持较高的流量速率要求。

移动应用、视频传输通常需要具备较高带宽的通信能力和实时性，通常选择LTE专网、WIFI网络等通信技术。

由于网络安全的相关要求，油库生产网与办公网或视频网需要通过网闸强制隔离，因此，在油库生产区建设无线网络，只能在生产仪表数据采集和支持办公网的移动应用间选其一。无线网络接入油库办公网，可通过VLAN将办公网和视频网进行逻辑隔离，满足移动应用和视频传输的需求。

因此，适用油库无线网络应重点对比可部署在办公网络的LTE或工业WIFI技术。建设库区无线局域网不仅可支持各种移动应用的通信需求，也支持语音、视频传输。

2 技术路线的选择分析

根据油庫无线网络的建设需求，对当前主流的无线网络技术进行对比，对不同技术在移动应用支撑、视频传输等方面能力进行综合分析与评估，LTE与工业WIFI两种通信模式在技术实现上均能满足本项目的需求。而建设更大范围的无线覆盖工程才能体现LTE专网优势，企业园区仍以工业WIFI网络为主。

2.1 LTE专网技术分析

2.1.1 LTE网络最小组成

核心网单元EPC：负责移动宽带接入、会话管理、承载管理等。

基带处理单元BBU：基带处理单元，负责信号编码、调制等功能。

射频拉远单元RRU：射频拉远单元，信号的射频发射装置。

LTE接收单元CPE：客户端单元，LTE信号的接收单元。

2.1.2 LTE网络覆盖能力

选择2.1GHz的FDD-LTE、2×15MHz带宽、小区边缘速率4Mbps/256kbps、基站侧天线配置2×2MIMO、无线传播模型为标准COST231HATA。FDD-LTE密集市区站点覆盖半径为320m，站间距480m；普通市区站点覆盖半径为440m，站间距660m。

2.1.3LTE网络容量

由于LTE网络不存在并发用户数限制的情况，假定每个用户都处于最佳的位置，可以均分基站的峰值速率。

2.1.4终端支持情况

LTE专网设备与支持市场上运营商的LTE网络的设备有所不同，LTE专网设备通常由LTE专网提供商进行定制，设备的普及率不高。

2.2工业WIFI网络分析

WIFI无线网络最小组成：AP接入点和一个上线终端（或无线网卡）。

WIFI网络覆盖能力：目标覆盖区域内95%以上的位置，接收信号电平为-75dBm，接收机终端灵敏度为-77dBm。在实际工程规划设计时，室外空旷覆盖距离一般取250m，室内覆盖距离一般取80m。

WIFI网络容量：市场上常用的5GHz的工业WIFI设备，具有双射并发带宽达2×300Mbps，以单模300Mbps（双信道/40MHz带宽，天线2×2）做无线覆盖计算可满足用户上下行单向速率2Mbps时，建议并发用户为50人。

终端支持情况：支持5GHz频段WIFI的移动终端设备较多，适用于油库防爆场合的产品也比较多。

3 投资成本分析

LTE专网：以华为LTE专网产品为参考，适用于油库的单套LTE设备总费用预估160万元，且不含实施等费用。

工业WIFI网络：工业WIFI覆盖设备较为普及，技术成熟也相对便宜，以西固油库为例，建设工业WIFI网络，网络设备部分费用预估80万元左右，增加音视频调度服务及软件等总投资也低于160万。

结合油库的实地情况，WIFI网络设备部署最大程度利用现有的监控、照明灯杆安装，减少重新立杆，减少建设成本。

4 维护成本分析

当前，无线AP/网桥设备已非常成熟，设备的使用寿命超过10年。对于无线网络的稳定性最重要的在于设计和实施环节。

实施过程重点关注网桥天线角度的调节，保证信号质量后固定牢靠。对于射频线缆接口应用用标准的防水处理，线缆固定应留有一定的活动余量。

AP设备可通过网管设备进行统一管理、运维，无需经常上杆拆装，维护也相当方便。对于油库新建无线网络，可纳入库区现有的信息化网络运维工作。

根据对LTE与工业WIFI的技术分析和投资、运维成本分析，建议采用工业WIFI方式，建设油库工业无线网络，并接入油库现有局域网络，满足油库移动应用需求。

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