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無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)監測研究論文
1無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在設備狀態(tài)監測中的應用
1.1無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展變化
我國的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)從上個(gè)世紀已經(jīng)開(kāi)始發(fā)展,并在20世紀后期進(jìn)入迅速發(fā)展階段,很多企業(yè)完成了新型電子元件的生產(chǎn)。移動(dòng)通信的標準大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:
、僦饕槍δM信號的處理,目前這種技術(shù)已經(jīng)被淘汰。
、跓o(wú)線(xiàn)通信的網(wǎng)絡(luò )技術(shù),逐漸實(shí)現了智能化的建設。
、3G技術(shù)的興起,這種技術(shù)針對數據傳輸和語(yǔ)音傳輸做出了重大改善。由于芯片技術(shù)的不斷發(fā)展以及信息技術(shù)的進(jìn)步,數字技術(shù)逐漸應用于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中,這也使無(wú)線(xiàn)通信向更加靈活的方向發(fā)展。由于無(wú)線(xiàn)通信在使用中還存在衰落現象,可以將擴頻技術(shù)及信道均衡等技術(shù)應用于其中,保證無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展。
1.2無(wú)線(xiàn)監測系統的設計要求
無(wú)線(xiàn)監測系統在應用中會(huì )受到一些因素的干擾,其中的主要因素是電磁波的干擾和天線(xiàn)發(fā)射功率。電磁波在傳播過(guò)程中會(huì )逐漸衰減,這主要是由于陰影衰落和多徑衰落所造成的。傳播環(huán)境中的障礙所形成的隱形會(huì )影響無(wú)線(xiàn)電的傳播路徑,也就形成的陰影衰落,是信號傳播受到阻礙,無(wú)法按時(shí)到達。因此,需要外界信號的加入以提高信號的傳播效率。電磁波在傳播中,其直線(xiàn)傳播會(huì )與距離的二次方成反比,這也是路徑損耗出現的原因。電磁波是一種能夠輻射的波源,當其對周?chē)a(chǎn)生輻射時(shí),能量會(huì )通過(guò)波源為中心的球體,并使波源的能量不斷擴散。當電磁波的傳輸達到設備時(shí),其振幅會(huì )發(fā)生一定的變化,這就產(chǎn)生了多徑衰落。這種衰落會(huì )造成技術(shù)上的誤差,可以使用定向天線(xiàn)等技術(shù)進(jìn)行修正。
1.3無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在監測中應用
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)包括很多種,其中的藍牙技術(shù)、紅外技術(shù)以及超寬帶技術(shù)等為人們所常用。其中紅外技術(shù)發(fā)展較早,這種技術(shù)具有一定的方向性,能夠保障其發(fā)射和接收的方向,但其抗干擾性較差,在發(fā)射時(shí)無(wú)法形成很大的角度,因此只限于短距離的傳輸。藍牙技術(shù)也是一種近距離的傳輸技術(shù),能夠進(jìn)行信息的全方位傳輸,適用于多媒體設備和網(wǎng)絡(luò )數據的傳遞,能夠應用于手機及無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)等通信設備中。但這種技術(shù)的抗干擾能力較弱,傳輸距離也只限于小范圍,無(wú)法大范圍的應用。Wi-Fi技術(shù)是一種新型技術(shù),其覆蓋范圍比較廣,信息傳輸的距離也有一定的提高適合用于遠程監測。且這種技術(shù)的傳播速度較快,兼容性好,具有很高的使用價(jià)值,其主要缺點(diǎn)是傳輸量小,無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)需要。UWB技術(shù)也是一種短距離傳輸技術(shù),但這種技術(shù)能夠傳播的信息量較大,具有功率消耗低,高帶寬的特點(diǎn),使用較為安全。但其抗干擾能力還存在一定的缺陷,不能用于抗干擾能力強的監測系統。ZigBee技術(shù)是是當前無(wú)線(xiàn)監控中較常使用的一種技術(shù),這種技術(shù)能夠擴展通信的距離,實(shí)現遠程監測。這種技術(shù)具有組網(wǎng)靈活,運行穩定的特點(diǎn)。在工業(yè)無(wú)線(xiàn)監測中,如果設備間距離較小或傳輸數據小以及設備靠近危險區域時(shí),就可以使用ZigBee技術(shù)。
1.4ZigBee技術(shù)的應用
1.4.1技術(shù)特點(diǎn)ZigBee技術(shù)具有一定的技術(shù)特點(diǎn),這主要表現在使用功率及傳播距離等多個(gè)方面。
、賈igBee技術(shù)功率較低,只需要兩節電池就可以支持其完成工作,并且在條件不變的情況下,可以維持數月。
、谄鋫鞑ゾ嚯x近,范圍保持在10~100m之間。另外,該技術(shù)速率較低,一般情況下在20~250kB/s之間。除此之外,技術(shù)還具備成本低、數據安全以及通信可靠等特點(diǎn)。
1.4.2技術(shù)構架ZigBee技術(shù)是四部分組成,包括物理層、網(wǎng)絡(luò )層、數據鏈路層和應用層。其中的網(wǎng)絡(luò )層是數據服務(wù)和管理服務(wù),其建立是在控制層之上。應用層主要負責提供相關(guān)的構架,其組成包括應用支持層和應用對象;物理層包括物理層荷載和同步包頭等;數據鏈路層主要有媒體接入和邏輯鏈控制。
1.4.3傳輸方式在數據的傳輸中,一般采用PTR2000無(wú)線(xiàn)傳輸方式,并以此對設備進(jìn)行監控。在信息傳輸中應用先進(jìn)的計算機設備進(jìn)行數據的處理,以達到對所傳輸的數據進(jìn)行最快速的分析。設備的監測主要包含上位機和下位機,在系統配置上要采用高精度的傳感器和智能化的調節儀,以實(shí)現信息的快速傳播。并使用具有高速處理能力的單片機,保證設備高效運行。
2結語(yǔ)
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)具有信息傳播快、經(jīng)濟實(shí)用等特點(diǎn),將其應用于設備狀態(tài)監測中能夠使用戶(hù)隨時(shí)掌握設備的狀態(tài),便于設備的維護。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的種類(lèi)很多,目前應用最廣泛的是ZigBee技術(shù),這種技術(shù)具有功率低,傳播安全以及經(jīng)濟適用等特點(diǎn),能偶滿(mǎn)足現代工業(yè)設備監測的要求,將其應用于設備監測中,能夠提高設備的使用率,使設備更好的為工業(yè)生產(chǎn)提供服務(wù),從而加速我國工業(yè)水平的發(fā)展。
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