智能工厂数字无线对讲系统建设是工业企业信息化发展的趋势，而无线对讲通信系统对于智能工厂是个必不可少的基本条件。智能工厂建设数字无线对讲通信系统解决方案采用LTE移动通信技术，实现对生产装置、罐区和厂区环境的全面感知和监控；同时实现各岗位的协同工作，紧密连接生产经营的各个环节，从而达到降本增效、协同响应、移动化作业和管理的效果。
厂区在无线对讲通信系统方面主要面临如下的问题和挑战：
生产调度通信效率低，质量差：总调与各车间内操采用有线调度电话逐一沟通，效率低；内操和外操使用无线对讲通信系统，一个车间一个频段，跨车间之间不能对讲，各频率之间容易干扰导致串音；对讲系统由于没有权限管理，安全性差；调度系统只有语音调度，无法全面了解现场情况；
生产信息不完整：现有工厂存在少部分计量数据、设备状态、环境排放等信息还需要人工进行巡检，不能全面感知；
通信手段不完善，HSE管理不智能：指挥中心人员无法准确实时了解现场的情况，包括现场的图像信息，人员、车辆的位置信息等，在应急情况下难于制定出准确的调度方案。
生产巡检没有智能化，巡检质量不高：目前假巡检，不按规定进行巡检，导致不能及时发现生产异常，给生产管理造成了很大的困扰。
无线对讲系统解决方案
无线对讲通信系统解决方案采用LTE移动通信技术，实现对生产装置、罐区和厂区环境的全面感知和监控；同时实现各岗位的协同工作，紧密连接生产经营的各个环节。达到降本增效、协同响应、移动化作业和管理的效果。工厂无线通信解决方案示意图如下所示：
图1 无线通信方案示意图
从图中可看出，智能工厂无线对讲通信系统解决方案主要包含以下几个应用：
无线调度通信：生产控制中心作业人员和站场作业人员能够进行多方通话，互通信息，及时完成相关紧急情况的处理；
无线视频监控：对于不便设置有线接入网络的装置、路口等位置设置移动回传摄像头，远程实时了解生产现场情况，保障生产的安全；
无线抄表：对于一些灌区、装置区难于实现有线连接或者人工的抄表，可以采用无线远程抄表实现工厂生产状况的全方位检测；
无线定位：通过GPS定位外操人员所处精确位置，生成运动路径，并结合终端实现倒地报警等功能，提高外操人员安全保护水平；
无线智能巡检：通过LTE实时回传外操人员巡检过程中采集的仪表数据，详细记录“跑、冒、滴、漏”的情况，提高巡检效率，保证安全生产。
(一)无线调度通信
在工厂生产过程中，需要内操、外操员工相互配合按照计划完成操作和工艺等业务，有时也需要专家的远程支持，实现信息共享和高效处理问题等。
LTE的无线对讲调度通信系统不但能够实现无线对讲集群通信系统的基本功能，还能对无线对讲集群通信系统下的终端进行移动终端注册管理、点对点、组呼、强插强拆、分群等基本调度功能，沟通效率高，也避免了频段干扰和串音，跨车间也可以对讲。紧急情况下，可以通过高优先级通话保证事故的应急处理。无线调度系统能够和现有的有线调度系统互通，具备有线调度系统调度无线集群终端的能力。无线调度台和无线对讲集群通信系统终端之间可以通过语音、短信、彩信、视频对讲等多种形式通信，及时了解现场。
图2 无线调度系统组网图
(二)无线视频监控
工厂厂区内，早期规划有光缆的地点可以部署有线的视频监控，对于新扩建的厂房区域监控点，还有距离较远的地方（如码头区域），则难于部署。
无线视频监控方案按照厂级、车间或其他分监控点两级设计。LTE无线视频监控系统主要包含视频监控管理平台、车间（分）监控室、LTE回传网络、前端子系统等，如下图所示：
图3 LTE无线视频监控组网方案
基于LTE的视频监控，不但能满足固定的大带宽视频业务，还可以满足移动监控场景的需求，监控业务领域大大扩展。手持终端还支持全高清视频监控(1080P)，实现随时随地的高清视频回传，帮助客户实时掌握现场情况。使用无线的方式还具有部署灵活，减少布线困难及成本等优势。
(三)无线抄表
在工厂许多分散的测点，需要回传压力、温度、流量、液位、开关量输入、模拟量输入、开关量输出、腐蚀、阀位、危险气体检测等参数，以实现对工厂生产状况的全方位了解。如果用有线通信去实现，将会带了部署上的困难和成本，同时不具备灵活性，周期也长。提供的LTE无线抄表方案组网图如下所示：
图4 LTE无线抄表组网方案
LTE无线抄表系统主要由以下几部分组成：无线变送器、工业Mesh网络、LTE回传网络和无线抄表业务平台等。
采用LTE+工业无线抄表方案，可以避免有线方案时会遇到的电缆和接线问题，比如敷设电缆和桥架困难、数十公里外的实时监测、项目改造、快速实施等情况。LTE+工业无线技术不但使得工程实施简单、便捷，节省大量安装和调试时间，后期维护费用也低。
(四)无线智能巡检
巡检管理是石油炼化企业日常工作的重要组成部分，随着现代化设备的自动化程度、技术密集程度越来越高，一旦出现事故就会影响整个分系统或整台机组的运行，因此，巡检的重要性也越来越得到体现。
LTE无线电子巡检系统由电子巡检管理系统、手持终端和终端软件三部分构成，巡检人员可以使用手持终端与电子巡检管理系统实时交互，上传或者下载巡检相关数据。组网图如下所示：
图5 LTE无线巡检组网方案
基于LTE手持终端的无线数字化巡检系统，集成了巡检路线自动识别、数据电子化记录、工作状态监督、数据汇总报告等功能，并可与企业现有信息系统无缝连接，有效了解、检查巡检工作状态。
通过该数字无线对讲系统可以有效的降低人为因素带来的不检、漏检和错检等问题。还可实现在巡检工作上的无纸化数据采集，同时运行部门和设备管理部门能够有效的监督巡检人员的工作情况，科学的管理和安排巡检人员的巡检工作，真正实现巡检工作电子化、信息化、智能化，从而最大程度提高工作效率，保证了企业设备的低故障率安全运行，提高设备运行寿命。
(五)无线定位
炼化企业对员工HSE方面一直非常关注。但由于工厂区域较大，装置密集，有时无法了解外操人员的地理位置，存在安全隐患。为实时了解员工的地理位置，需要提供定位功能。
LTE无线定位系统主要包含以下几部分：手持终端功能、GIS服务功能、基于电子地图的业务关联功能等。定位方案组网图如下所示：
图6 LTE定位组网方案
智能工厂无线对讲系统解决方案，客户可对专网用户、车辆等进行实时GIS定位，实现安全管理；在GIS定位基础上还可以实现联动、调度，有效提升效率。
