工程機(jī)械中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無線通信技術(shù)在快速發(fā)展。無線通信無需線纜連接，這一獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)使得其在各個(gè)行業(yè)發(fā)展迅速。文章結(jié)合工程機(jī)械，講述了無線通信技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用，并依據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合其在應(yīng)用中的缺陷，提出合理的建議和改善措施，促使技術(shù)水平不斷提升，有效提高工作效率。

關(guān)鍵詞：無線通信；工程機(jī)械；應(yīng)用

工程技術(shù)發(fā)展迅速，無論在鐵路交通、建筑工程等多個(gè)方面都能應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用過程中，現(xiàn)在的工作的環(huán)境都較為惡劣，使得現(xiàn)場(chǎng)施工人員無法進(jìn)行相關(guān)的操作。為了保證施工的質(zhì)量和效率，從而在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境過程中，加強(qiáng)無線通信技術(shù)，這樣對(duì)工程建設(shè)中的安全、效率等情況都能有保障，而且在工程機(jī)械中，大工程中很多物體都很沉重，也有許多工程中，許多存在安全問題，而且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化很多，氣候、溫度等都會(huì)產(chǎn)生安全隱患，在這種情況下，不利于排除問題，不利于維修人員排除問題，而且維修人員的生命安全得不到保障。

1常見的無線通信技術(shù)

1）Wi-Fi技術(shù)。Wi-Fi技術(shù)是目前比較成熟的技術(shù)，它已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，而且這種技術(shù)在局域網(wǎng)中應(yīng)用非常廣泛，但是這種技術(shù)存在安全隱患，容易被黑客攻入。2）WiMax技術(shù)。該技術(shù)起步較晚，目前仍然處于研究階段，對(duì)其進(jìn)一步的性能需要進(jìn)一步探討，但其結(jié)構(gòu)新穎，傳輸距離大，速度快，雖然仍然是在研究階段，但后期的發(fā)展?jié)摿薮笙嘈旁诮窈蟮陌l(fā)展中能占據(jù)一席之地。3）LMDS技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了20GHZ的工作頻率。家庭寬帶就是采用這種技術(shù)，當(dāng)然，對(duì)降雨等現(xiàn)象會(huì)影響到其信號(hào)，在雷雨天氣的情況下其傳輸距離很縮短到2km。LMDS非常適合于用戶數(shù)據(jù)密集的接入環(huán)境，因而它可以是適應(yīng)很多的數(shù)據(jù)傳輸，能滿足各種需求，作為一種無線接入方式，順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)高速化和寬帶化發(fā)展的趨勢(shì)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wire—lmsSensorNetwork，WSN）是無線技術(shù)領(lǐng)域最新的、最流行的應(yīng)用。正是由于新，所以現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前全球有許多研究機(jī)構(gòu)和組織在進(jìn)行技術(shù)與規(guī)格的開發(fā)，提出了不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，LMDS另一種采用ZigBee技術(shù)，因?yàn)閆igBee技術(shù)復(fù)雜度低，而且功耗較為低，從而在工控領(lǐng)域、醫(yī)療等領(lǐng)域占據(jù)著巨大的市場(chǎng)，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)不斷的發(fā)展，將會(huì)變得越來越成熟，越來越先進(jìn)。

2無線通信技術(shù)及通信工程的特點(diǎn)

2.1無線通信技術(shù)的特點(diǎn)

無線通信是指利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，無線通信是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的無線通信又通稱為移動(dòng)通信，人們把二者合稱為無線移動(dòng)通信。

2.2通信工程的特點(diǎn)

1）產(chǎn)品輕量化，主要是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備生產(chǎn)所需的原材較少，使得其生產(chǎn)成本大幅度降低。2）通信形式多樣化，主要是指電信工程與電子信息技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合，使得通信不僅能通過文字，還能通過圖片、視頻等形式進(jìn)行傳播，使得通信形式更加多樣化。3）技術(shù)一體化，指的是在進(jìn)行采集的過程中，還能進(jìn)行監(jiān)督工作，這使得在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)能規(guī)避通信有線傳輸線路混淆的問題，進(jìn)一步提高信號(hào)狀態(tài)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)信息的傳輸效率。

3無線通信在工程機(jī)械中的應(yīng)用

3.1筑路工程中藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用

藍(lán)牙技術(shù)的抗干擾能力較強(qiáng)，而且傳輸距離10m左右，對(duì)小型工程機(jī)械應(yīng)用具有較大的市場(chǎng)，可以通過藍(lán)牙技術(shù)，對(duì)7臺(tái)設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控，當(dāng)然它的傳輸距離有限，對(duì)大工程應(yīng)用較為復(fù)雜，而且對(duì)藍(lán)牙技術(shù)，其傳輸速率較低，在整個(gè)應(yīng)用過程中，對(duì)藍(lán)牙的傳輸應(yīng)用于工程機(jī)械的較少，一般會(huì)用于手機(jī)與手機(jī)之間的傳輸，而作為新興的ZigBee技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過他，而且ZigBee技術(shù)低功耗和價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)，使得ZigBee技術(shù)越來越受到人們的喜歡，因而藍(lán)牙技術(shù)在發(fā)展中，其優(yōu)勢(shì)在慢慢變低，ZigBee技術(shù)在慢慢的取代藍(lán)牙技術(shù)，希望對(duì)藍(lán)牙技術(shù)，能在今后的發(fā)展中找到出路[1]。

3.2吊塔遙控系統(tǒng)中的通信技術(shù)

吊塔遙控的傳輸采用的是微功率通信技術(shù)，由射頻芯片和外圍通信模塊組成，可以應(yīng)用于許多特殊的環(huán)境，對(duì)吊塔遙控，這種通信中，需要抗干擾能力強(qiáng)，傳輸速率快，而且這種安全系數(shù)要求較高，因而在無線遙控系統(tǒng)中需要加入反饋信息，并且配置顯示屏，將整個(gè)吊塔的負(fù)重、臂長(zhǎng)、溫度等各種運(yùn)行過程中的參數(shù)顯示出來，實(shí)時(shí)監(jiān)控[2]。現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)，都是采用人工控制，在惡劣環(huán)境下，指揮配合是存在很大安全隱患，因而國(guó)內(nèi)吊塔需要配合電子技術(shù)，開發(fā)功耗低、抗干擾能力強(qiáng)的無線遙控系統(tǒng)。既要保證安全操控可靠性，又要保證生產(chǎn)效率，而且吊塔的安全系數(shù)需要很高，否則在生產(chǎn)過程中，會(huì)存在安全隱患，而且吊塔這種安全事故一般都較為嚴(yán)重，必須規(guī)避，否則引發(fā)的一系列問題，會(huì)產(chǎn)生巨大的隱患[3]。

3.3軍用工程機(jī)械中的無線通信

軍用工程的性能要求更高，對(duì)傳統(tǒng)的電臺(tái)傳輸采用的是遙控遙感技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)監(jiān)控，適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多傳輸?shù)膫鬏敳捎玫氖?G卡通信，當(dāng)然，如果采用短波通信，傳輸距離更遠(yuǎn)，能具有更高的機(jī)動(dòng)性[4]。短波的傳輸距離在幾十千米，這種通訊距離可以滿足軍用要求。采用短波技術(shù)和無線監(jiān)控系統(tǒng)建立起通信網(wǎng)絡(luò)，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。但是數(shù)傳的電臺(tái)費(fèi)用較高，而且對(duì)山體、建筑的隔離影響較大，而且維護(hù)成本太高，在隨著SCADA技術(shù)的發(fā)展，數(shù)傳電臺(tái)的市場(chǎng)越來越小，SCADA技術(shù)越來越成為發(fā)展的重心，在軍隊(duì)過程中，需要的是穩(wěn)定和傳輸?shù)木嚯x，軍用產(chǎn)品需要穩(wěn)定性和距離，通過電臺(tái)和4G通信是完全滿足。

3.4車輛工程中GPRS技術(shù)應(yīng)用

GPRS技術(shù)可以利用網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，進(jìn)行信息的整合，而且GPRS技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)160Kbps，能隨時(shí)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)流量計(jì)算，能具有很大的實(shí)時(shí)性，在進(jìn)行車輛定位、跟蹤等設(shè)施中有巨大的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然如果跟專業(yè)的數(shù)傳設(shè)備比起來，實(shí)時(shí)性當(dāng)然較差，無法與其相比，因而存在掉線等情況的出現(xiàn)，在車輛跟蹤等應(yīng)用中，這種情況是允許的，采用這種技術(shù)能滿足在車輛工程中的應(yīng)用，通過GPRS技術(shù)，將車輛信息整合起來，對(duì)整個(gè)車輛進(jìn)行跟蹤，再將信息傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上，在后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)定位，對(duì)車輛整體信息進(jìn)行評(píng)估[5]。3.5港口設(shè)備中的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用港口設(shè)備的應(yīng)用中，由于存在下雨、打雷等現(xiàn)象，因此經(jīng)常會(huì)遇到電磁干擾現(xiàn)象，需要很好地抗干擾能力和穩(wěn)定性，采用無線局域網(wǎng)模式，這種技術(shù)比較成熟，在設(shè)計(jì)過程中，采用室內(nèi)控制與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)相結(jié)合的方式，在現(xiàn)場(chǎng)過程中部署相關(guān)的基站，從而將整個(gè)喜好覆蓋現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，再在車載設(shè)備上裝入傳感器，這樣可以將一個(gè)個(gè)分離設(shè)備連接在一起，設(shè)備人員將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的信息點(diǎn)結(jié)合起來，傳輸回信息控制中心，當(dāng)然無線網(wǎng)受建筑等因素的影響較大，這需要設(shè)計(jì)人員規(guī)劃構(gòu)架過程。

4結(jié)論

文章結(jié)合各種場(chǎng)合下所采用的傳輸技術(shù)，總結(jié)各種情況下所需要的相關(guān)技術(shù)，分析了各種情況，對(duì)不同的環(huán)境，采用無線傳輸應(yīng)用方案?？偨Y(jié)來說，對(duì)無線傳輸技術(shù)，有如下結(jié)論：1）對(duì)大電流設(shè)備，所產(chǎn)生的電磁干擾是不容忽視的，需要再設(shè)備中注意電磁干擾影響，否則，在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)傳輸干擾，使得數(shù)據(jù)出錯(cuò)，產(chǎn)生安全隱患。2）采用GPRS所建立的網(wǎng)絡(luò)，這種投資少，不管熟傳輸距離、傳輸速率還是其他都有著巨大的優(yōu)勢(shì)，這是其他無線傳輸方式所不能代替的。3）隨著藍(lán)牙等技術(shù)的退后，以無線網(wǎng)和GPRS相結(jié)合的無線傳輸方式越來越受到別人的喜歡，更能在工程機(jī)械中使得人員更加安全，更能提高工作效率。無線傳輸在工程機(jī)械中的應(yīng)用非常廣泛，相信在今后的技術(shù)發(fā)展中，會(huì)有新興技術(shù)出現(xiàn)，在今后的發(fā)展中，工程機(jī)械中的無線傳輸會(huì)越來越安全，越來越穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]李江,張礦偉,曹映霞,等.藍(lán)牙無線通信技術(shù)在工程中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2017(1):97-98.

[2]王文娟,曹衛(wèi)洲,趙應(yīng)應(yīng).射頻技術(shù)在工程機(jī)械儀表無線通信中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2016(11):144-145.

[3]鄭健兵,藍(lán)彥,黃華東,等.無線通信技術(shù)在工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].大壩與安全,2010(2):20-24.

[4]鄭夕健,李林,費(fèi)燁.無線通信技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用[J].山西電子技術(shù),2009(1):40-42.

[5]楊陳銳,黃宗益,徐鳴謙.GPRS無線通信在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].工程機(jī)械,2005(5):6-9+109.

作者：申佳佳 單位：武漢輕工大學(xué)