一、项目背景和挑战：
        中国某炼厂计划修建的低温乙烯运输 管线，总长约7650米，连接装卸码头和低 温罐区。运输管线的管道外径为325mm、 壁厚4.5mm，材质为304碳钢，保温层厚 230mm。乙烯运输温度要求范围为-150℃ 至-100℃。为确保管线运输正常工作、避免 事故发生www.cechina.cn，需要对管线温度实时监测。管线 两端约500米各有一个温度测点，其他测点分 布为平均每隔1公里一个温度测点。管线温度 数据要求传输至低温罐区控制室DCS控制系 统，实现集中、实时监测。
        如果采用常规的有线方案，实现7.6公 里管线每个1公里一个温度测点的监测，非 常困难。首先是数公里外的温度信号传输至 DCS控制室，信号衰减已经非常弱，不能正 常测量。如FF基金会现场总线主干和分支 的总长度也不能超过1.9公里（通信速率为 31.25kbps），Modbus RS485通讯的距离最 远也在1.2公里左右（9.6kbps传输速度）， Profi bus DP/ PA的通讯距离同样在1.9公里的 范围内，因此也很难用有线的方式来实现。 如果采用光缆通讯，那么每个测点出都需要 光电转换接口等附件，不仅设备昂贵，而且 工程实施困难，通讯很容易因为故障点或光 缆损坏而中断www.cechina.cn，而且后期维护费用高，维护 工作量大。
        二、无线方案的配置：
        采用霍尼韦尔的OneWirelessTM工业无 线解决方案，无需安装电缆、桥架和接线， 非常容易就可以实现对乙烯管线的监测。低 温乙烯运输管线的温度测点共7点如图所示， 分别位于离罐区DCS控制室1000米处T1、 1850米处（高位）T2、2850米处T3、3850 米处T4、4850米处（高位）T5、5950米处 T6、6950米处T7。其中T2和T5是关键测 点。其中T1和T7采用有线温度变送器，T2、 T3、T4、T5、T6测点采用无线温度变送器。 安装在管线温度测点的无线变送器同多 功能节点进行无线通讯；多功能节点之间无 线通讯构建mesh无线主干网。位于低温罐区 的多功能节点M1做为网关，把所有数据同时 传输至罐区DCS控制系统，进行数据集成。 该项目的网络通讯拓扑结构如下：

        3台多功能节点构建快速通讯的无线 mesh主干网络。安装位置为：M1低温 罐区DCS控制室屋顶（外部供电）、 M2 离罐区控制室1000米处（外部供电）、 M3离码头控制室700米处（码头控制室 供电）。都配置20dbi定向板状高增益天 线，带有防雷端子。
        这个无线mesh主干网，自组织、自 愈合，最快通讯速度可以达到54Mbps， 为构建冗余的多路径通讯www.cechina.cn，可以考虑增加 更多的多功能节点。这个主干网络支持多 种无线应用，即不仅可以支持同无线变送 器的通讯，而且支持无线移动工作站www.cechina.cn，运 行维护人员可以在任何一个测点的现场通 过移动工作站浏览DCS里的画面和信息， 实现现场作业。这个多功能的无线mesh 网络也支持无线视频通讯、即时定位、管 道和储罐腐蚀监测，以及其它Wi-Fi无线通 讯。这个无线主干网络也支持多种通讯协 议的符合ISA100国际标准的现场仪表，如 HART、FF、4-20mA、Profi bus等等。
        无线网络通过多功能节点M1把数据 集成到罐区的DCS控制系统中。采用标准 的通讯协议：Modbus TCPCONTROL ENGINEERING China版权所有，或Modbus RS485/232或OPC或HART。本项目采用 Modbus RS485 同控制系统数据集成。 该项目中T2至T6共5台无线温度变送 器安装在管架正上方1米高的抱柱上，采用 20dbi定向板状高增益天线（传输距离远、安 装隐蔽）实现远程通讯，而且都配有防雷端 子。其中T2用2个天线，可实现冗余通讯路 径。温度变送器的测温元件采用PT100外贴 式热电阻，导线直接接入无线温度变送器。 每台无线温度变送器配置1个热电阻：材质 316不锈钢、温度范围-150℃至-100℃，长度