ЖУРНАЛ СТА №3/2023

НОУ-ХАУ СТА 3/2023 34 www.cta.ru Каналы промышленной телеметрии по металлоконструкциям: перспективы реализации Статья обобщает результаты теоретических и экспериментальных исследований возможности создания низкоскоростных каналов телеметрии с использованием имеющихся стандартных металлических конструкций в жилых зданиях, промышленных помещениях, нефтедобывающих установках. Приводится анализ возможных конфигураций каналов передачи данных этого типа. Раскрываются перспективы промышленного применения данной технологии передачи телеметрической информации. Валерий Жижин Введение Статья представляет результаты тео- ретических и экспериментальных иссле- дований низкоскоростных (до 9,6 Кбит/с) каналов телеметрии с использованием имеющихся стандартных металличе- ских конструкций в промышленных помещениях, нефтедобывающих уста- новках с регистрацией магнитной ком- поненты передаваемого сигнала. В про- мышленных помещениях в качестве металлоконструкций могут выступать трубы систем тепло и водоснабжения, вентиляционные короба. В нефтедобы- вающих установках – материалы насос- но-компрессорных труб (НКТ). Актуальность проведения исследова- ний в этой области обусловлена следую- щими факторами: ● развитием различных сенсорных си- стем сбора данных (IoT-систем) про- мышленного назначения – IIoT (Industrial Internet of Things); ● проблематичностью организации беспроводных каналов телеметрии внутри зданий из-за различных нега- тивных факторов, например, значи- тельного затухания при распростра- нении электромагнитной волны сквозь бетонные стены, плохой элек- тромагнитной совместимостью с дру- гим оборудованием; ● значительным удорожанием работ по прокладке проводных коммуни- каций, особенно в эксплуатируемых помещениях. В настоящее время в России исследо- ваниям альтернативных каналов пере- дачи телеметрической информации (за исключением PLC технологии) уделяется недостаточно много вни- мания. Вместе с тем, по имеющимся публикациям в открытых источни- ках, в зарубежных странах активно ведутся исследования и разработки в этой области. В качестве примеров можно приве- сти систему MagneLink MCS (фирма Lockheed Martin) – беспроводную систе- му связи through-the-earth, разработан- ную для удовлетворения потребностей горнодобывающей промышленности для экстренной связи после аварии. Работа системы MagneLink MCS осно- вана на передаче магнитных волн че- рез землю без проводов и наземной ин- фраструктуры, которые в настоящее время требуются для связи с помощью стандартных радиопередач. Это порта- тивная двусторонняя система экстрен- ной связи с поддержкой голоса и текс- та, работающая на расстояниях, доста- точных для связи с поверхности в глу- бокие подземные шахты. Кроме этого, набирает популярность технология NFMI (Near Field Magnetic Induction – магнитная индукция ближ- него поля), разработанная китайской компанией Cannice Technology. Интерес разработчиков систем малого радиуса действия к этой технологии связан прежде всего с тем, что она позволяет создавать локализованный в про- странстве малопотребляющий низко- скоростной канал передачи данных с высокой помехозащищённостью. Исследования возможностей инно- вационных технологий телеметрии и сбора данных по металлическим кон- струкциям проводятся компанией ООО «Феррум Телеком» в инициативном по- рядке, как на собственные средства, так и в рамках гранта, предоставленного Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-техниче- ской сфере (заявка № С1-37544, утвер- ждена 01.03.2018). Модели каналов телеметрии по металлоконструкциям В результате проведённых НИОКР по перспективным методам передачи те- леметрической информации были пред- ложены и экспериментально иссле- дованы следующие модели: