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无线通讯论文精品(七篇)

时间:2023-03-23 15:17:40

无线通讯论文

无线通讯论文篇(1)

论文摘要:通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。

1短距离无线通信技术简介

近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s,通信距离<10m,典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1Mbit/s,通信距离<100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2蓝牙(Bluetooth)技术

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。

蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。

3超宽带(UWB)技术

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下(1)抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。

(2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。

(3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

(4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。

(5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。

(6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。

(7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。

参考文献:

无线通讯论文篇(2)

关键词:消防;无线通讯;问题;对策

无线通讯在指导消防官兵开展救援的工作中具有重要作用,无线通讯是一种全新的形式,在指导消防灭火过程中的意义显著。采用这一方式后,可以在短时间内将灭火力量集中起来进行消防任务,同时在火灾现场也可以进行更加高效的指挥。在消防过程中,无线通讯的功能还不仅仅在于指挥,对于传递文字、图像等信息也具有重要的意义。但是无线通讯在当前的发展过程中依然是存在不少问题的,虽然拥有了技术上的支持,但是仍然具有进一步的发展空间,本文就对无线通讯中出现的问题以及解决对策展开了论述,希望能够对今后的消防工作带来一定的帮助。

1 无线通讯在消防工作中存在的问题

无线通讯在实际的消防工作中还存在一些问题,这些问题的出现在一定程度上制约了消防工作的发展,在实际工作中如果不能充分的发挥无线通讯的作用,那么将会对人民的生命财产与安全产生巨大的损失。因此,本文从以下几个方面列举了其中存在的主要问题。

首先,在消防部队中,无线频率的分配存在参差不齐的状况,尤其是用于消防的无线频率比较少,如果将其应用在跨区域增援作战的过程中,因为频率过少,就会出现冲突的情况,影响到正常的消防工作。在当前的消防无线频率应用中,主要采用的是公安350M无线通讯系统,这就大大降低了出现频率冲突的可能性,但是相反,如果在某一时间段中当地公安使用无线通讯的情况比较紧张,那么就会影响到对消防系统的无线通讯的分配,因此造成频率冲突的问题。所以要想有效的解决这一问题,还是应该从根本性的方式上入手,提高无线通讯的频率,以消防专用通讯频率为发展目标,这样才能促进无线通讯在消防工作中更好的应用。

其次,在运用无线通讯的过程中,干扰堵塞是另外一个主要的影响因素。这是因为目前无线通讯市场比较活跃,所以可以使用的设备种类也是相当丰富的,例如上文中提到的350M超短波电台、3G/4G的无线图像传输系统,还有短波电台等,都是主要的设备类型,另外还有无人机系统以及卫星电话以及便携式与车载式的卫星站等,这些设备类型在进行消防通讯的过程中都十分常见。这样在消防救援的过程中,上述无线通讯设备在综合使用后,极容易产生信号的干扰现象,进一步造成其他无线通讯系统不能正常使用,更严重的情况下还会引起信号的阻塞,所以在这种情况下,设备是不能进行正常工作的,更不必说在消防救援现场进行有效的指挥了。

第三,在消防救援现场,采用无线通讯有时还不能与指挥中心在第一时间进行有效的联系,因为受到通讯信号的影响,在通信方式上存在过于单一的状况,所以造成通信方面的问题。目前,消防救援现场与指挥中心之间主要采用的通信方式为350M集群对讲机、POC对讲机以及手机等,这些通信手段都过于单一,能够覆盖的通信范围相对来说也更加狭窄,所以造成通信质量较差。例如POC对讲机就是这样,在使用的过程中不能确保其使用效果。目前,在消防现场与指挥中心的联系中,主要是以手机的通信方式为主,所以说在今后的工作中,仍然需要我们进一步发展通信方式,便于进行联络。

第四,在消防无线通讯的应用过程中,还存在的一个问题主要是在复杂的场所中出现的,例如地铁、隧道以及地下室等,这些场所的信号较弱,在地形方面也是相当复杂,所以在无线通讯传输的过程中容易造成不必要的干扰,进而影响现场指挥部和作战小组的通信联络。

第五,现场通信保障乱的问题。消防部队装备了较多的信息化装备,但是由于平时训练不足,制度要求不落实,乱占用频道,不按时限报告等问题十分突出,尤其是信息上报不及时,现场图像传不上来。

2 解决消防无线通讯问题的措施

一是研发适合消防部队使用的无线通讯设备,各有关技术单位和厂家应深入了解消防部队实际需求,研发适合消防部队使用的,能在灭火抢险救援现场浓烟、高温、黑暗环境下工作的无线通讯设备,解决地下室、隧道、地铁等复杂场所通信保障问题。

二是设置消防专有无线频率,针对消防工作的特殊性,消防部门应当与国家无线电管理部门进行协商,划分出一段专属于消防部队使用的无线通讯频率,保障灭火抢险救援工作的顺利开展。同时,消防部队还要根据各地实际情况,合理的对现有频率进行划分和使用,最大限度的利用频率资源。

三是科学规划现场各类无线通讯设备频点、规范通信设备使用,消防部队要根据平时训练、演练情况,科学规划短波电台,3G/4G无线图象传输系统,微波无线图象传输系统,卫星电话、卫星站(便携式、车载式),无人机系统等各设备的通信频道、使用频点,明确主战单位、增援单位同类通信设备频率划分和调整方案,规范现场各类通信设备的使用。

四是充分利用语音综合集成设备,配置语音远程互联终端,通过公网移动网络(移动、电信、联通均可)实现将350兆常规对讲机无线频点信号联接到支队、总队指挥中心语音综合管理平台,从而实现各级指挥中心与灭火救援现场的互联互通,解决灭火救援途中和现场通信问题。

五是加强人员培训,严格现场通信。要大力加强人员培训,提高官兵素质,进一步强化各类无线通讯设备使用和管理工作,规范用语,统一呼号,严格现场通信纪律。各级消防部队指挥员必须养成使用对讲机通信联络的习惯,使用对讲机时刻和各战斗区段、指挥中心保持通信联络畅通,严格灭火救援现场手机使用,未经指挥部允许,不得使用手机通信、拍照和发送现场影像资料,避免引发群众、媒体不必要的误解。

结束语

经过“十一五”、“十二五”,消防部队信息化建设高速发展,无线通讯在消防部队指挥调度工作中作用、地位越来越重要,除了满足传统的语音通信以外,无线通讯正向现场图像传输、地震等自然灾害复杂现场通信保障、通信装备小型化、便携化等领域发展,必将进一步提高消防部队通信保障能力,提高指挥调度能力、提高部队战斗力。■

参考文献

[1]姜洋.论新形势下消防信息化建设的发展[J].中国新技术新产品,2016(4).

无线通讯论文篇(3)

【关键词】无线通信技术 现状 趋势

一、无线通讯技术的概念界定

随着科技不断进步,无线通讯技术已经成为当今通讯技术最先进的科技领域。据学界统一归纳,无线通讯技术主要是由无线终端、无线基站及公共管理服务器等构件组成。

二、无线通讯技术的发展阶段

随着全球经济一体化与科技不断发展,公众通过无线通讯技术交换个人近况、工作状况、家庭状况、文化教育等信息。同时,无线通讯技术也从原始的定位通话方式转变为现在的移动通讯方式。笔者在综合大量的国内外专家已有的研究成果的基础上与翻阅世界无线通信技术的发展历史,将无线通讯技术分为的发展阶段根据历史脉络分为四个阶段。

(一)20世纪20年代初至20师姐50年代初

此阶段,无线通讯技术主要是军队及航海使用,其主要采用短波频与电子管技术。由于科学技术的重大突破,该阶段末期出现150 MHZ VHF单工汽车的公用移动电话系统MTS。

(二)20世纪50年代至20世纪60年代

在此阶段,原来的150MHZ的频段已经扩展为UHF450MHZ,器件技术大部分是移动环境中的专用系统,关键的器件技术也向半导体过渡。同时,期间也解决了公用电话网与移动电话接续联系的技术问题。

(三)70年代初至80年代初

在该阶段,美国贝尔研究所经过大量的试验提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验,并将频段从450MHZ扩展至800 MHZ,这项技术的发明极大推动力无线通讯技术的发展。

(四)90年代末至今

随着无线数据通讯需求与社交多媒体业务的发展,为了及时适应无线移动数据通讯需要与社交多媒体业务的发展,科学家经过大量的理论构建与计算试验,研制出第三代通信技术,即3G。第三代通讯技术的星期标志着数字化时代的到来,其全球标准化开始推广与相应的配套设施机制也开始研发出来。

三、无线通信领域的未来发展趋势

(一)技术互补性明显

随着科技的发展与公众的需求越来越高,公众对在不同的区域要求有不同的接入速率,这也就要求无线接入技术具有不同的覆盖范围、适用区域、接入速率等。

(二)政府要加强相关技术频谱的规划工作

为了方便各类企业及时的根据市场变化与发展战略及时从宏观、中观、微观三个角度规划自己的无线通讯网络,实现企业资源整合最大化。但是在具体的实施过程中,政府也需要加强对频率有限的频段的资源管理,减少不必要的资源占用,实现资源最大化。

(三)3G技术成为无线移动网络主流

3G技术的发展已经成为世界无线通讯技术应用的主流,也已经成为全球包括中国移动网络演进的主要阶段。根据发达国家的无线通讯技术发展的经验来看,由于移动用户普及率较高,所以通过发展用户盈利的方式已经难以适应当今无线通讯技术的发展盈利的方式。

(三)无线通讯技术向NGN网络融合

专家在进行大量的试验基础上提出了NGN概念,其定义主要是固定网络将形成一个IP化、高带宽、具有强大QOS保证的信息沟通平台。在这个平台上,各种软件应用将成为与客户接触的网络触手,并且会向社会公共领域延伸以实现NGN的全球信息交流功能。

四、无线通信技术的发展前景

(一)视频、多媒体业务的需求刺激数字电视广播和无线通信技术走向融合

由于移动用户对语音与视频节目的需求较大,因此技术研发要将数字电视广播技术应用到无线通信技术以满足客户需求。对于视频业务方面,现在的无线通信技术网络的视频业务具有资费高、带宽小、耗电大等问题。

(二)宽带无线技术与移动在互补和竞争中走向融合

宽带业务的迅速增长、移动通信的成功发展以及Wi―Fi的成功,促成了Flash―OF、DMWiMAX等多种无线通讯技术的诞生与发展。同时,由于WiMAX的技术研发成功又推动了3G增强型技术的发展,二者在竞争中互相推动发展,不断弥补缺陷并及时研发新的技术,最后在4G时代实现技术融合,推出4G无线通讯技术。

由于移动用户所在的地域与对移动应用的需求不同,无线通信技术网络的带宽需求与不同的技术优势不同的矛盾共存,因此发展无线通信网络需要综合运用多方面的技术研发手段,从宏观、中观、微观的角度采取整体化、合理化的方案设计和网络建设。

五、3G、4G技术的应用发展

(一)3G技术现状及发展趋势

随着科学技术的不断发展,3G技术已从原来的问题颇多升级为现在的成熟技术。3G技术中的WCDMA和CDMA200无线通讯技术在全世界不断扩散,带宽不断改善,用户数量不断增加。在中国的无线通讯技术方面,TD―SCDMA的技术研发已经成功并进行商用推广,并在国外市场开始占据主导地位,并且已经能够支持大型化的商用网络部署。我国换机市场容量在2亿部左右,根据专家预测,3G消费市场的销量在理论上应该可以达到1亿左右。2010年全球3G用户快速增长,美洲国家允许移动运营商使用800MHZ至900MHZ的频段发展其3G业务获取更多利润,而欧洲国家允许移动运营商在900MHZ频段发展其3G业务获取更多利润。

(二)4G的发展前景

随着科技的不断发展,无线移动通信技术的更新换代速度较快,其突出特点表现在数据传输的速率不断加快。电信技术的研发人员在这个基础上经过大量试验后提出了LTE概念,并且预测4G技术很可能是在LTE基础上进一步研发。同时,WiMAX的技术研发成功使得E3G技术的标准化速度不断加。根据现在世界无线通讯技术的发展趋势,笔者认为无线移动通信技术朝着移动化和宽带化的方向发展的可能较大,即移动通信则朝着宽带化方向发展,而无线宽带的接入向着移动性方向发展。

参考文献:

[1]田庆吉,吴乾,无线通信技术现状及发展趋势,信息化建设。

无线通讯论文篇(4)

关键词: LTE ; 802.11ac ; 水运行业应用

中图分类号:U692 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(B)-0000-00

随着无线通讯技术的不断发展,其通讯带宽不断扩大、信号稳定性及安全性不断提高、系统通讯费用不断降低,同时无线通讯又以其灵活、便捷、施工量小等特点的特点,满足了水运行业应用移动性能越来越高的需求,因此无线通讯在现今的水运行业应用系统中占有了极为重要的地位。

随着无线通讯技术在水运行业内应用的不断深入以及水运行业本身应用系统对于无线通讯技术能力的需求不断提高,其技术应用模式不断的发生着变化。本文试通过对无线通讯技术发展和水运行业需求发展的梳理,分析得出无线通讯技术在水运行业的应用趋势。

1无线通讯技术发展

在水运行业内应用最为广泛的无线通讯技术包括移动通讯技术和WiFi技术,此外还包括VHF、UHF、WiMax、Zigbee、卫星通讯、卫星通讯等通讯技术。

1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话;1996到1997年出现的第二代GSM、CDMA等数字制式手机(2G)便增加了接收数据的功能;第三代与前两代的主要区别是在传输数据的速度上的提升,其数据传输带宽最大可达到42Mbps,也是目前针对大数据传输使用最为广泛的移动通信技术。其后,LTE技术在世界范围内如火如荼的发展。2013年,韩国的运营商SK电信推出了首个LTE-Advanced(4G)商用服务。其后韩国成为首先拥有CAT6制式4G网络的国家之一,并将其网络传输速率推高至300Mbps。

WiFi技术是一个以IEEE 802.11协议簇为基础的局域无线网络通讯技术。该技术支持了电子设备在2.4GHz和5GHz频段下进行无线的数据通讯。目前已成熟应用的WiFi物理层接入技术主要包括802.11、802.11a、802.11b、802.11g和802.11n。802.11ac作为IEEE 无线技术的新标准,于2013年12月下旬被证实批准通过(IEEE 802.11ac-2013)。其802.11ac使用了大信道带宽、高阶调制、MU-MIMO等方式使得其通讯能力较之前的802.11n有数倍的提高,且其传输带宽再使用更多空间流和宽信道的模式下还能有较大的提升空间。

2水运行业需求发展

在大数据和物联网技术飞速发展的大背景下,水运行业应用系统对于数据采集、数据传输的需求不断的增加。其物-物感知、长期在线的技术特性极大的体现于作为最后一公里的接入方式几乎无可辩驳的为无线通讯方式。由此也可以看出无线通讯网络在未来将扮演更为重要的角色。

从近年来水运行业应用系统中数据通讯需求的变化趋势可以看出,后续新建系统在通讯带宽、接入能力、传输性能和成本等方面需求将不断提高。

3技术应用趋势分析

无线通讯技术在水运行业应用系统上应用的趋势总体上呈现出模拟信号向数字信号转变、通讯能力不断提升、专用网向综合性网络和多类型数据融合传输等发展趋势。

3.1模拟信号向数字信号转变

在信号源方面最有代表性的模拟信号向数字信号转变的例子即音频数据和视频数据。其中音频数据的无线通讯发展体现在了模拟电台向VHF数传电台(或UHF)的转变。水运行业的视频信号受传统应用框架影响,早期的模拟信号均采用视频线缆(75线)或光纤传输。但视频信号数字化后,即可使用整体的IP数据传输网络及无线通讯网络进行视频数据的传输。

信号数字化后抗干扰能力强、容易加密、便于处理且传输更加方便。

3.2以通讯带宽不断增长为代表的通讯能力提升

水运行业应用系统的无线通讯能力不断的提升是非常明显的发展趋势。其中又以通讯带宽的增加最为直观且受到关注。水运行业利用公网进行无线数据传输的典型就是利用移动通讯网络。其通讯带宽的增长展示出了移动通讯网络从2G时代开始对数据通讯带带宽的不断发展。从最早的SMS到后来的GPRS、CDMA 1X,再发展到各类3G数字通讯技术,其数据通讯带宽已经发生了几十上百倍的增长。在自建无线网络方面,WiFi技术的发展也体现出了近十几年内的通讯变革。从最早的802.11-1997到802.11n,其理论通讯带宽出现了数百倍的增长。而通讯带宽的增加只是通讯能力增长的冰山一角,数据延时、数据交换能力、抗干扰能力、数据移动性支持、mesh网络等等都体现了无线通讯的发展,也体现出了水运行业应用的发展。这种发展也一定程度上的反应了水运行业应用对数据通讯能力的需求,特别是随着信息化不断深入和物联网应用的推进,部分现有的无线网络已难以支撑更多的系统应用数据的传输,而影响了应用的扩展。

3.3专用网向综合性网络

在水运应用系统建设的初期,其网络建设更多的仅仅考虑了本应用系统的需求,并依托应用系统建设。这造成了在同一生产运营或管理单位中各并行的应用系统各自拥有相应的通讯系统,而没有统一的规划。这在无线环境下则更为复杂,因为无线信号在频点相近时将产生互相干扰,特别是大功率的发射装置将影响整个地区的无线网络环境,给各无线通讯网络均造成严重影响。为解决以上问题,水运行业后期进行的网络建设,一般都将核心网络和无线网络覆盖在统一的网络架构下进行设计并考虑到各类的系统应用。后期现有应用升级或增加应用时更多的是考虑接入层的网络设备或增加网络覆盖的范围,从而减少了网络之间的影响。

3.4单纯报文数据向多种数据融合传输发展

专用网向综合性网络的发展从侧面上也反映出了网络已经可以承载多种数据源数据同时传输。在早期VoIP等技术并不成熟的时候,视频数据无法简单的通过IP网络进行传输,而需要用专用的模拟信号通讯设备进行各层次的汇聚和转发。现在基于IP的通讯网络已经可以方便的承载各类多媒体数据、报文数据等内容。因此较为综合的通讯网络的非物理层的通讯设备多数使用IP技术的网络设备。

无线通讯论文篇(5)

【关键词】:现场总线、干扰、基础自动、通信网络

前言

近些年来工控领域技术发展越来越快,呈现模块化、智能化、和网络化。尤其在大型工厂的实际应用中,从底层的控制级基础自动化到管理层的EPR甚至更高级的系统 ,完全由通信网络来支撑和构架,通信网络在期间起到了至关重要的作用,比如现场总线的故障将直接导致工厂的神经末梢检测或者控制不准确或者失灵,一旦网络通信的某个局部出现问题,将影响到整个系统甚至瘫痪,而系统的瘫痪或奔溃将给生产直接带来巨大的损失。因此在对通信网络施工的过程也应引起足够的重视,避免因施工质量导致事故的发生。

问题的提出: 例1.在重庆钢铁4100mm宽厚板工程联动试车的过程中,冷床主控室至冷床托盘链条传动电机Profibus DP通讯时有时无,通讯出现暂时中断现象,通讯丢失命令,变频传动装置无法启动。由于该工厂所有系统自动化程度较高,几乎所有的动作均依靠计算机操作,通讯中断后整个冷床的400多台电机无法动作,钢板无法上床,导致轧机和加热炉停止出钢。通过现场分析确定是干扰导致通讯中断,采取DP线屏蔽重复接地后,通讯正常。

例2.霸州2x50T转炉一期工程的热负荷生产中,从主PLC控制室到7米平台远程站的通讯中断,致使两组倾动电机无法正常工作,炼钢炉中的钢水无法倾倒出去,钢水冷却后导致炼钢炉报废,损失巨大。经查后发现,通讯电缆路经一段比较热的区域,在转炉吹炼过程中温度升高过快导致电缆破损。经重新更换电缆并做热隔离措施后,恢复通讯。

理论分析:在工厂的实际应用中 ,比较常见的通讯方式为光纤、以太网线(超五类网线)和DP总线,而最容易出现问题的同时也是最常用的一级基础自动化的DP总线 ,该现场总线往往所处环境恶劣,工况复杂。又由于通讯总线传输都是低电压,小电流,属于弱电装置,易受到现场的电磁干扰 ,热辐射,和潮湿环境的腐蚀等等。该总线通讯网络呈现以下特点:

1. DP总线是由主从构造组成,主站和从站之间的用户数据传输是主站按照确定的递归顺序自动进行,因此只要一个从站或者某一处出现通讯故障,则该站之后的所有通讯将中断,进而影响到整个网络的功能实现。

2. DP总线常采用的是RS485接口,是平衡驱动器和差分接收器的组合,其电气特性表现为逻辑“1”以两线间的电压差为+(2-6)V表示;逻辑“0”以两线见得电压差为-(2-6)V表示。从上可以看出传输的信号是低电压小电流,发射和接收都是属于弱电电路,因此易于受到现场的电磁干扰 。

3. 在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。以使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100欧为例可知,当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时,则电缆长度被限制在1200M。实际上,这个理论值是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,经计算最大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0.91mm)则电缆长度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0.32mm)则电缆 长度只能小于200m。

解决办法:在施工的过程中 ,往往由各种原因会导致网络通讯的质量,依据以上的理论分析,结合以往的施工调试经验,下面介绍几个方面的施工措施来减少网络通信故障,提高系统的稳定性。

1. 完善接地系统,良好的接地系统是整个网络通讯正常运行的必要条件,现场网络通讯故障有2/3是因为接地系统原因导致。因此必须有保证系统稳定运行的系统接地,且系统接地阻值要小于1欧。网络通讯设备(包括收、发信号的电子装置和通讯电缆)应有单独的接地,要保证通讯装置的数字地唯一且电位稳定,一定要与防雷接地,电气系统接地等分开,防止接地系统间相互污染。

2.注意屏蔽接地。网络通讯系统属于弱电系统,非常容易受到电磁的干扰,而实际现场电磁干扰严重,现场几乎80%以上的通讯故障都是由于干扰引起的;为了减少和消除干扰,屏蔽接地在网络通讯系统中显得尤为重要。如果屏蔽层没有接地或者接地不牢,就会引起地环路电流,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。影响通讯装置内逻辑电路和数字电路的正常工作。因此通讯电缆的屏蔽层接地必须牢固可靠。以Profibus Dp 通讯电缆为例,DP电缆的屏蔽必须与连接器上的金属完全接触并符合规定的长度,而且还应用电缆夹子使屏蔽层与接地金属二次接地。现象1中的通讯故障就是因为屏蔽层没有二次接地,通讯电缆受到了电磁干扰。

3. 合理布线:为了尽量减少电磁干扰 和静电干扰,通讯电缆的敷设应尽量单独布线,严禁和动力电缆混合,必须与动力电缆分开走线槽,当二者无法满足分开走线要求或者动力电源电缆与通讯电缆的间距小于15CM时,必须在信号电缆和电源电缆之间设置屏蔽用的金属隔板,并将隔板可靠接地。在隔离效果不佳的情况下还必须使用特殊的屏蔽套管,如穿镀锌钢管敷设等。其次,应合理的布置通讯网络设备的安装地点。一般,通讯网络硬件设备应成套成柜组装,并且安装地点应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,特别要远离高压电器,且应与变频器、低压配电、高频开关电源隔离安装,在空间上对干扰源进行隔离。

4.优化布线路经:从之上的理论分析可知,网络通讯质量往往还受到通讯电缆长度的制约。在实际施工的过程中 ,桥架路径十分复杂,从通讯A点到通讯B点的路经很多 ,要尽量缩短通讯A、B两地的电缆敷设距离,减少通讯电缆的拐弯数量,因此就必须优化通讯电缆路经,尽量使通讯电缆走直线,减少通讯电缆的长度,把通讯电缆的敷设长度控制在允许的范围内。

5.通常通讯电缆比较柔软和娇贵,而且不可对接,一般不带铠甲不防火不耐热,因此在敷设的过程中必须远离热源,尽量不受到热源辐射,在必须经过热源区域应做隔热措施;在敷设的过程中避免因拖拽力过大而导致电缆的内芯或者屏蔽损坏;同时,应该注意通讯电缆是否受机械动力,在易受到机械动力的地方应该使用保护管敷设,尽量使用暗埋镀锌钢管保护。

6.从管理上加强质量控制,实施质量预控措施,重点加强施工的过程质量控制。以动态控制为主,按照质量计划定期定点对通讯网络施工质量进行检查,与施工质量目标进行对比,及时发现质量目标偏差,彻查目标偏差产生的原因,对产生通讯网络施工质量偏差的因素进行合理的改进,以便消除质量偏差。合理设置质量控制点,对网络通讯电缆的敷设进行重点把握,尤其是电缆的拐弯处敷设,与动力电缆的交叉等进行质量关键点控制,使得通讯网络施工符合预期质量目标,减少因施工而带来的质量事故。

结束语:通常,在大型的电气设备安装施工中,通讯网络系统施工往往在最后阶段进行,由于工期和组织施工的紧迫性,本论文的一些施工方法对网络通讯系统的施工具有参考意义,能最大的限度的减少在调试过程中出现的问题,对整个控制系统的稳定运行具有重要的意义。

参考文献: 1. GB50131-2007-自动化仪表工程施工质量验收规范

无线通讯论文篇(6)

目前对于用于数据采集和传输的无线设备之间的通讯编程,一般仍采用C语言和汇编语言较多,这主要是由于在编程时,要涉及到对无线通讯设备硬件的控制,因此,选择C语言和汇编语言的较多。采用以上两种语言进行编程,对于一般的编程人员来讲,很难较快的掌握。本文采用可视化的编程环境从根本上解决了以上问题,只要有一定编程基础的技术人员,均可实现自己编程。

2无线通讯设备的基本工作原理

在无线的通讯方式中,数据传输的基本原理可以认为是通过调制解调器进行工作的,而这种调制解调器是无线方式工作的,它不含有拨号功能,而且和它直接连接的是无线电台。无线电台的作用就相当于有线传输中的电话线,它是通过无线电波进行发送和接受信号的。而无线调制解调器的作用是将二进制的信号调制成可以在无线电台之间传输的无线电波。

信号转换过程的属性取决于调制解调器所接收到的源信号和目的信号。一般来说,调制解调器从终端或计算机接以串行方式收到二进制信号后,将它们转换成了音频信号。然后调制解调器将这些声音通过无线电台传输出去。在接受端,另一个兼容的调制解调器将这些声音信号转换成了二进制信号,并把这些二进制信号发送给终端或计算机。

由于在无线电台之间有过滤和放大作用,同时,无线电波的传输受很多因素影响,因此传送的速度受到限制。下面给出了一种900M电台的技术特性见表1。本程序就是使用的这种电台,对于其它参数的电台,其基本原理也是一样的。

3无线数据采集的编程

由无线通讯的基本原理可以看出,无线的数据采集和传输主要包括以下几个过程,从带处理器的传感器或计算机终端发送二进制信号到无线调制解调器;无线电台之间建立连接并传输数据;从另外一端的电台接受二进制数据;将数据传输到计算机。因此,要建立无线设备之间的通讯必须在两端进行编程。

从计算机终端到无线电台的数据传输是通过计算机的串行口进行的,通过对串行口进行编程就可以实现向电台发送数据。在VisualBasic5.0中的控件MSCOMM是进行串口通讯的。通过设定控件MSCOMM的属性,可以用VB5.0对其进行灵活的编程,控件MSCOMM同时支持事件驱动及轮询方法。控件MSCOMM能生成一个名为OnComm的事件,它能能捕获的事件范围包括通过串口接受数据以及遇到任何错误等等。事件或错误的值以整数的形式保存在CommEvent属性里。可根据CommEvent属性判断最近一次事件或错误。也可以在程序中设置一个循环,每次循环都直接检查CommEvent属性的值,从而对事件及错误进行“轮询”。如果应用程序规模小,这种方法相当完美。

以上的两个子程序是在实现无线传输的基本程序,如果要实现无线设备两端的数据采集,需要在此基础上进行文件格式、控制命令、编码方式等的编程,这些编程均可通过VisualBasic5.0实现,由于篇幅所限,本文对这部分内容不作详细叙述。

无线通讯论文篇(7)

论文摘要:随着油田的开发,偏远油区的数据监控、视频监控在油田的安全生产、管理中发挥着重要作用,而无线通讯技术的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。本文对目前广泛应用的几种无线通讯技术的进行简单介绍,分析偏远油区的地理环境及生产环境对无线通讯技术应用的影响。并对应用无线网桥技术进行的平台视频监控项目中的成功应用做简单介绍。

1 引言

在油田偏远油区生产过程中,对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部,应用有线的通讯方式,施工困难且周期长、灵活性差。而无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

2常用的无线通讯技术

目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有gprs/cdma、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。

其中gprs和cdma技术

3.1对信号传输的影响

可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地,与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。

微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化,我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看,可以分成以下几类:吸收衰落、雨雾衰落、k型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中,吸收衰落、雨雾衰落及k型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。

3.2对技术应用的影响

各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小,还要考虑海上多风,平台最高点一般较低的特点。

首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响,相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用,由于海上风力较大,抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。

此外,对于无人值守的平台,设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护,这一特点也为技术的应用带来一定的限制。

4 无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用

在实际的现场应用中,我们选取了基于5.8g无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井,测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉canopy 5.8g无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在 网络 传输的ip数据流,之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后,对视频信号进行录像存储及web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。

系统通讯链路建立后,可远端对设备参数进行设置,设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯,满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8g无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发,在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。

结论

无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外,同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离,因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求,在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。

参考 文献

[1]王一平、肖景明.微波传播.. 北京:人民邮电出版社,1997

[2]许东. 网络化的全数字图像监控系统. 北京: 有线电视技术, 2002: 27-56