一、项目背景与痛点
某矿业公司选矿车间需将中央控制室内的西门子S7-1200PLC(安装于配电箱)与2000米外破碎车间的多个ET 200SP分布式IO站建立实时通信。两地之间被山体阻隔,并存在一个10m×15m×15m的物料输送隧道,传统方案面临三大痛点:
物理阻隔:隧道山体完全遮挡视线,无法部署光纤或直连无线
环境复杂:隧道内含金属支架与动力电缆,电磁干扰严重
成本瓶颈:开挖隧道铺设线缆预算超200万元,工期长达45天
二、捷米特JM-Bidge01k核心功能
针对工业复杂场景设计的专业网桥:
超强绕射:5GHz频段结合MIMO-OFDM技术,衍射增益达18dB
工业防护:IP67防护等级,-40℃~75℃宽温运行
智能抗扰:DFS动态跳频规避干扰,误码率<10⁻⁹
千兆带宽:802.11ac协议,实测吞吐量400Mbps(2000米)
三、无线通讯解决方案
1.系统架构设计
采用三级无线中继组网:
图表
2.关键实施步骤
点位勘测
使用APPMaster场强分析软件定位中继点:
隧道入口处(距PLC800米)
隧道出口处(距IO站700米)
信号衰减控制在-75dBm内
抗干扰部署
隧道内网桥加装定向抛物面天线(增益24dBi)
所有设备接地电阻<4Ω
通讯周期设置为100ms(预留300%带宽余量)
四、实施效果对比
五、应用成效
实时性达标
PROFINETIO通信周期100ms稳定保持,ET 200SP输入信号到PLC处理的端到端延迟≤35ms
抗环境干扰
在隧道内大型破碎机启停时(瞬间干扰>4kV),通讯误码率仍保持0.001%
六、总结
捷米特JM-Bidge01k通过三级无线中继架构,成功突破隧道阻隔实现2000米非视距通信。该方案证明:
工业无线可靠性:在复杂电磁环境下仍保持99.99%通讯可用率
经济性革命:节省成本达传统方案的87%,ROI周期<2个月
敏捷部署优势:施工周期从45天压缩至1天,避免产线停工
技术启示:对于存在物理阻隔的工业场景,采用智能网桥+战略级中继的组网方式,可替代95%以上的有线方案。建议在隧道中部加装温湿度传感器,实时监控网桥工作环境以进一步提升系统鲁棒性。
此案例为矿山、隧道、港口等特殊环境下的工业通信提供了可复用的实施范式,标志着非视距无线通讯传输技术正式迈入工业核心控制领域。
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