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　　編者語：無線通信技術不僅能夠提高流程設備的生產效率，而且在其生產管理過程中也有可能發揮功效。目前，在有易燃易爆危險的流程生產過程中，需要使用有安全保護功能的元器件，本文將與您一同討論哪些無線通信技術方法已經或者將要在這樣的工作場合中得到應用。

    在流程工業生產過程中使用無線通信技術，除了要選擇合適的無線通信解決方案，系統的設計和安裝也都非常重要。對于在易燃易爆工況下的無線通信系統，無論對設計者還是用戶都有著特殊的要求。

　　在有易燃易爆危險工況下的無線通信系統，會因電磁波發射而引起火花。強大的發射電流給現代化的發射功率帶來了更多的風險，如金屬表面強大的表面電流或由于電子電路EMV電磁兼容性保護的不足而感應出感生電流。這些電流形成局部高溫，容易引起火花。在IEEE電氣與電子工程師協會進行的試驗中，在發射功率達到6W時就會出現這種現象。2008年推出的IEC 60079-0標準，對在易燃易爆工況下使用的無線通信設備做出了規定。該標準涉及的相互頻率范圍在10kHz~300GHz。它對連續通信和間斷通信時無線信號的極限值，做出了規定（參見下表）。在工業領域常用的WLAN、藍牙及Zigbee無線網絡常用的開放式ISM頻段中，允許使用的無線發射功率值較低。根據無線通信技術協議的有關規定，WLAN無線通信網絡中各站點的發射功率被限制在100MW之內。在藍牙和Zigbee無線網絡中，其發射功率也都被限定在10MW之內。對不出規定限制范圍做出了規定，要把所謂的天線增益也考慮在內（天線在特定方向上的發射功率的大小是天線將輸入功率集中輻射的程度大小）。鞭型天線和定向天線的典型增益為5和9dBi。

　　應用在易燃易爆無線區域

　　IEC EN 60079-0標準除了要求遵守標準規定的極限值以外，還要求在有易燃易爆危險Zone 1級場合（Kategorie 2G，IEC Kategorie Gb）中具有故障情況的能力。這一規定，使在實踐中對符合特定Atex安全防護要求的元器件的選擇受到了很大限制。市場上常見的無線天線元器件只要出了這一規定，即無Zone 1級的使用許可證，通常都要安裝在滿足防爆等級Ex d（隔爆型）或符合類似安全等級的裝置中。大部分這樣的隔爆裝置使用的材料都是對無線電波有著很強屏蔽作用的金屬材料。在這樣的隔爆殼中，只有將天線設置在防爆殼特定的防爆玻璃的位置，才會有效。作為一種替代方案就是使用特制的專用天線，當然也是符合Atex易燃易爆安全防護要求的專用天線。通常，這種天線的防爆安全等級達到了Ex e級（高安全）。而對故障情況下能力的評估則是無線天線系統應用設置的一個極大障礙。此類情況都要求使用的無線天線系統具有權威機構的認證、有WLAN站點或在無線通信系統的天線接口處和天線之間有HF限制解決方案。

　　無線通信技術的選擇

　　原則上適合于工業應用的無線通信技術各有所長。若考慮到便攜式操作使用、條碼掃描功能和類似的移動式工具，則WLAN（IEEE 802.11）適合于直接與電纜聯接的以太網（IEEE 802）使用。WLAN有著較寬的通信帶寬，802.11b型可以實現的數據傳輸速率為11Mbits/s；802.11g型可以實現的傳輸速率為54Mbits/s。這樣，WLAN無線網絡就能夠實現移動通信設備（如從一個WLAN站點到另一個WLAN站點）與掌上電腦的不間斷的通信。在藍牙系統（IEEE 802.15）中，利用現代化的技術可以實現的數據傳輸速率可達2Mbit/s。另外，由于藍牙系統很好的同步通信模式，使它有著極好的實時通信性能。

　　如前所述，藍牙技術是以FHSS跳頻技術為基礎的，因此與WLAN系統相比其對干擾源的敏感度更低。利用藍牙無線通信網絡可同時與8個藍牙用戶交換信息。與WLAN系統相比，藍牙設備所需的輔助能源較少。由于這一技術自身的特點，它更適合于與固定安裝的儀器設備進行通信，如與無線通信的終端傳感器進行通信。Zigbee無線網絡系統（IEEE 802.15.4）則能夠以250kBits/s的速率傳送數據，由于需要輔助能源設備，因此在技術上它遠不如藍牙和WLAN。在通信協議中有些用戶混淆了不同無線通信系統之間的區別，因為Zigbee無線網絡在建筑自動化領域中應用廣泛。除了這些已有的無線通信技術，還有一些生產廠自己的、相互之間不兼容的無線通信技術協議。另外，還有出現在流程工業領域中的無線通信技術。這一解決方案的先驅者是Wireless HART通信技術標準，同Zigbee一樣是一種基于IEEE 802.15.4基礎之上的無線通信技術。與Zigbee相反，Wireless HART結合了跳頻技術和TDMA時分多路訪問技術，實現了多個終端儀器同步利用同一頻率進行工作。在Wireless HART技術中，令人感興趣的還有其二維拓撲網絡性能（Flat Mesh-Topologie）；在該網絡中，每一個終端都具有中繼器的功能，都能夠向其他儀器設備發送信號，從而能夠經濟、靈活地構建一個網絡，允許擴展網絡的通信距離。在這一技術領域中，還有一些專門的技術委員會在進行著探索，如ISA SP 100、Foundation、Profibus現場總線Wireless工作組，他們都在嘗試新的解決方案。

　　如同在易燃易爆安全防護技術中的其他許多領域一樣，無線通信技術的標準化問題也非常關鍵，在寬帶通信技術中合適的防護方式在不斷的變化，此外，在流程工業領域中出現的無線通信技術也給流程工業領域帶來了根本性的改變。因此，在易燃易爆危險場合中使用Wireless網絡時，在規劃設計和安裝實施時，征求專家意見，是得到佳、先進解決方案的明智選擇。