Giá trị của công nghệ không dây
Công nghệ truyền thông không dây tại hiện trường ngày càng được áp dụng rộng rãi
trong ngành công nghiệp chế biến, đồng thời cũng đang có được những ứng dụng hữu ích
trong ngành điện
Bộ chuyển phát không dây
. Với tính năng vượt trội như chi phí thấp, độ tin cậy cao, an ninh và dễ sử dụng, các hệ
thống không dây mới nhất đang ngày càng chứng tỏ khả năng của chúng trong nhà máy
điện, thể hiện qua một số ứng dụng cải tiến đem lại kết quả rất tốt. Ví dụ như:
• Một tổ máy tuabin khí 500 MW đã tiết kiệm được tới 75.000 USD nhờ lắp đặt thiết bị
không dây cho các công trình cách biệt bảo vệ hệ thống bơm khỏi tác động của hiện
tượng nước đóng băng.
• Truyền dữ liệu liên tục về tính năng hoạt động của máy bơm nước cấp lò hơi và bộ gia
nhiệt không khí bằng công nghệ không dây đã tiết kiệm 50% chi phí so với lắp đặt thiết
bị hữu tuyến.
• Các nhóm phân tích chịu trách nhiệm theo dõi tính năng hoạt động của 140 nhà máy
điện ở Mêhicô đã mở rộng phạm vi hoạt động và tăng doanh thu dịch vụ trên 500.000
USD nhờ sử dụng các thiết bị không dây, thu nhận được các phép đo cơ bản về lưu
lượng, áp suất và nhiệt độ đối với các mô hình hiệu suất nhiệt.
Trước hết, xét về cơ cấu chi phí, công nghệ không dây hết sức hấp dẫn vì nhà máy có thể
tiết kiệm tới 90% chi phí so với lắp đặt thiết bị hữu tuyến. Ngoài việc giảm thiểu chi phí
cáp truyền, kỹ thuật, khảo sát thực địa, thiết kế và cung cấp tài liệu cộng với các chi phí
liên quan tới nguyên tắc an toàn và sức khoẻ, công nghệ không dây giúp thực hiện những
phép đo chưa từng thực hiện được trước đây và theo dõi các điểm trọng yếu. Bộ chuyển
phát không dây thường được lắp đặt ở những vùng xa xôi hoặc khó tiếp cận, cung cấp dữ
liệu liên tục về nhiệt độ, áp suất, mực chất lỏng trong bể chứa cũng như tình trạng của các
thiết bị thiết yếu như động cơ điện, máy bơm, quạt, máy nén và tuabin.
Các ứng dụng tiềm năng trong ngành điện bao gồm: Theo dõi liên tục van giảm áp và ống
xả để tránh xả ngẫu nhiên, theo dõi nhiệt độ các bộ gia nhiệt sơ bộ và máy bơm để nâng
cao hiệu suất nhiệt, phân tích độ rung của mọi thiết bị quay.
Hai công nghệ không dây
Hai công nghệ không dây sẵn có hiện nay để các nhà sản xuất điện chọn là điểm-điểm và

máy. WPN trên cơ sở mắt lưới được thiết kế để cung cấp phương cách chắc chắn, băng
tần hẹp, tin cậy và có thể mở rộng để truy cập các dữ liệu cố định và di động, không nhất
thiết là ở trung tâm công nghệ phát điện cơ bản. Các ứng dụng bao gồm kết nối dữ liệu,
dõi theo người hoặc tài sản, giám sát bằng camera/đường bao và liên lạc thoại.
Nói chung, cơ sở hạ tầng mạng không dây cho nhà máy bao gồm các điểm truy cập mắt
lưới, một bộ điều khiển mạng nội bộ không dây và phần mềm quản lý mạng. Một số điểm
truy cập được phân bố khắp nhà máy để tạo phủ sóng không dây dạng chiếc ô. Kiến trúc
này cho phép tích hợp các đường truyền dẫn trong cơ sở hạ tầng IT hiện có của nhà máy
điện, vì vậy không cần phải có lớp phủ không dây.
Mạng không dây tại hiện trường (Wireless Field Networks - WFN) dựa trên chuẩn
WirelessHART, đã được áp dụng và hiện đang truyền dữ liệu đo và chẩn đoán, không cần
đầu tư lớn về hạ tầng toàn nhà máy. Các mạng này tập trung vào việc đo đạc và theo dõi
những điểm ở xa hoặc không thể tiếp cận như van giảm áp, khói thải trong ống khói,
nhiệt độ tại các bộ gia nhiệt sơ bộ và máy bơm hoặc độ rung của máy móc quan trọng
thuộc sơ đồ công nghệ chính và phụ trợ với số lượng điểm đo bất kỳ. Một ứng dụng rất
quan trọng nữa của mạng không dây tại hiện trường là thu nhận thông tin chẩn đoán từ
các thiết bị tại hiện trường đó.
Thiết bị WirelessHART hoạt động giống như các thiết bị có dây truyền thống: Do áp
suất, nhiệt độ, lưu lượng, mực chất lỏng trong bể chứa hoặc độ rung, hoàn toàn như vậy.
Khác biệt duy nhất là có một chiếc ăngten nhỏ nhìn thấy được. Kỹ thuật viên kiểm nhiệt
đã quen với thiết bị thông minh tại hiện trường không hề gặp bất kỳ khó khăn nào trong
việc nắm bắt thiết bị kiểm nhiệt không dây hoặc làm việc với mạng không dây tại hiện
trường.
Khi lập mạng không dây tại hiện trường, không cần phải khảo sát sơ bộ thực địa tần số
rađio (RF) hoặc giả định về các đặc tính RF sẽ ra sao tại một thời điểm bất kỳ. Với các
mạng tự tổ chức WirelessHART, không hề có sự khác biệt nào bởi cơ chế truyền thông
có khả năng nhảy liên tục từ tần số này sang tần số khác trong số 16 tần số trong dải 2,4
GHz để tránh (hoặc “ghi vào sổ đen”) các tần số gây nhiễu. Hạ tầng truyền thông giảm
bớt vì các mạng này hoạt động tốt trong môi trường dày đặc trong nhà máy. Bổ sung hay
di chuyển thiết bị cũng tương đối dễ dàng. Chừng nào có ít nhất hai thiết bị khác đồng

bị không dây, công ty đã tiết kiệm 75.000 USD do không phải làm máng cáp vượt qua
đường bộ hoặc đào đường ống dẫn đi bên dưới các công trình hiện có, trong khi đó, mạng
tự tổ chức đã được hoàn thành trong khung thời gian ngắn.
Mạng mắt lưới không dây tự tổ chức đang góp phần nâng cao độ tin cậy tại hai nhà máy
điện của PPL Corp. Thiết kế Smart Wireless cung cấp dữ liệu liên tục về tính năng hoạt
động của các thiết bị hết sức quan trọng là máy bơm nước cấp lò hơi tại nhà máy điện
Montour cũng như các bộ gia nhiệt nước cấp và không khí tại Tổ máy 1 nhà máy điện
Brunner Island. Trước đây, không thực hiện được các phép đo cần thiết về nhiệt độ và áp
lực để đưa vào phần mềm được thiết kế để phân tích tính năng nhiệt và quyết định lịch
bảo dưỡng tối ưu. Một chương trình trình diễn tại hiện trường đã chứng tỏ khả năng
truyền đáng tin cây của mạng tự tổ chức mặc dù hạ tầng nhà máy điện có mật độ dày.
Tiếp sau đó, việc lắp đặt đa tầng đã được thực hiện.
Một nhà sản xuất điện khác muốn lắp đặt thiết bị kiểm nhiệt mới để giảm thời gian chết
và nâng cao hiệu quả hoạt động của nhà máy, tuy nhiên hệ thống hữu tuyến được đánh
giá là quá tốn kém. Giải pháp là lắp đặt gần 120 bộ chuyển phát không dây áp suất và
nhiệt độ cùng với các cổng không dây tại cả năm tổ máy của công ty. Dữ liệu nhận được
từ các thiết bị tại hiện trường được tích hợp vào hệ thống điều khiển phân tán hiện có của
nhà máy, nhờ đó đã cải thiện được một số vấn đề. Cụ thể như nhờ có các chẩn đoán dự
báo, bộ phận bảo trì giảm được thời gian chết nhờ sửa chữa trang thiết bị trước khi hỏng.
Ngoài ra, có thêm thông tin cũng giúp nâng cao hiệu quả làm việc của người vận hành và
giảm chi phí bảo trì nhờ loại bỏ công tác tuần tra.
Mạng không dây còn có nhiều ứng dụng khác như theo dõi hoạt động của van, dòng ra và
tình trạng của thiết bị quay. Theo dõi van bằng công nghệ không dây rất có ý nghĩa đối
với nhà sản xuất điện bởi vì có rất nhiều van được thao tác bằng tay hoặc bán tự động
theo kiểu “mò”, không hề có phản hồi nào. Trong hầu hết các trường hợp, do chi phí cao
và/hoặc vị trí khó đặt nên một số lượng lớn các van không được theo dõi bằng thiết bị
hữu tuyến. Trong khi đó, thông tin về vị trí đóng mở van lại rất quan trọng bởi nếu đặt
van ở sai vị trí đóng mở lại là nguyên nhân đáng kể gây sự cố mất an toàn.
Theo dõi liên tục thiết bị quay bằng công nghệ không dây là bước cải tiến lớn so với cách
“đi tuần kiểm tra” định kỳ, cho đến nay vẫn là biện pháp chính để thu thập dữ liệu rung.