基于無(wú)線傳輸技術(shù)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

0 引 言
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，許多行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)都是在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行，像電力行業(yè)的發(fā)電廠、變電站，石油行業(yè)的油井油田、石油管道，還有煤炭行業(yè)等等。在這些惡劣環(huán)境中生產(chǎn)作業(yè)的大型設(shè)備不適合人靠近，而工業(yè)生產(chǎn)需要實(shí)時(shí)掌控各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化，以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，為了安全的觀測(cè)這些大型設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，本系統(tǒng)通過(guò)虛擬儀器這個(gè)平臺(tái)來(lái)遠(yuǎn)程觀測(cè)它們的運(yùn)行情況。通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控，技術(shù)人員無(wú)須親臨現(xiàn)場(chǎng)或惡劣的環(huán)境就可以監(jiān)視并控制生產(chǎn)系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各種參數(shù)，使受過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的人員“虛擬”地出現(xiàn)在許多監(jiān)控地點(diǎn)，方便地利用本地豐富的軟硬件資源對(duì)遠(yuǎn)程對(duì)象進(jìn)行高級(jí)過(guò)程控制，以維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng)，從而減少值守工作人員，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端的無(wú)人或少人值守，達(dá)到減員增效的目的。在我國(guó)，大部分工業(yè)生產(chǎn)單位對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控都使用有線的方式傳送數(shù)據(jù)，這種方式不僅落后，成本高，不易維護(hù)，而且數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的干擾大。本系統(tǒng)用PTR2000無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的方式對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，減少了數(shù)據(jù)傳輸中的干擾，從而提高了傳輸?shù)目煽啃浴６以谲浖喜捎肔ab-Windows／CVI強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和處理功能，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集來(lái)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收，實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)中特征值的快速處理。該系統(tǒng)使用靈活，成本也不高，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域。

1 系統(tǒng)組成
對(duì)于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)的組成，主要包括兩個(gè)方面：1)下位機(jī)(即數(shù)據(jù)采集端)，以單片機(jī)為控制核心，包括傳感器，信號(hào)調(diào)理電路，數(shù)據(jù)發(fā)射模塊；2)上位機(jī)(即數(shù)據(jù)處理端)，以工控機(jī)為控制核心，包括數(shù)據(jù)接收模塊，電平轉(zhuǎn)化模塊。如圖1所示。

首先，由傳感變送器將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要檢測(cè)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息轉(zhuǎn)化為電量，傳感器輸出的電信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理輸入單片機(jī)，由單片機(jī)的轉(zhuǎn)換功能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)經(jīng)PTR2000無(wú)線傳輸給上位機(jī)部分的PTR2000，而后經(jīng)過(guò)MAX232把TTL電平轉(zhuǎn)化為RS-232電平，再把RS-232電平送人工控機(jī)，最后由工控機(jī)作數(shù)據(jù)的處理。
1．1 大型輸煤進(jìn)口減速器
本系統(tǒng)應(yīng)用于福克A-Plus系列平行軸齒輪減速器，它的傳動(dòng)比是1．8：1至437：1，扭矩范圍是2937Nm至621448Nm。額定功率達(dá)14168kW。它堅(jiān)固，耐用，體積小，效率高，具有極其廣泛的工業(yè)用途，其特點(diǎn)包括：齒輪經(jīng)過(guò)滲碳和磨齒修形，傳動(dòng)采用高強(qiáng)度的斜齒齒輪，因而抗沖擊能力強(qiáng)。減速器箱體由鋼板焊接而成，軸承壽命長(zhǎng)，可靠的潤(rùn)滑方法，以及Magnum無(wú)漏防塵的密封方式。
1．2 傳感器
溫度傳感器采用高精度PT100鉑熱電阻，具有精度高反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)，適用于對(duì)機(jī)器設(shè)備及其他工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)溫需要。溫度變送器選用XMTD-D81新型全智能化數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀，該儀表技術(shù)先進(jìn)，性能穩(wěn)定，采用鍵盤(pán)數(shù)字設(shè)定方式進(jìn)行功能設(shè)定，主要包括多路報(bào)警器和報(bào)警的設(shè)置以及密碼設(shè)置等操作。該儀表能夠?qū)T100采集的溫度信息轉(zhuǎn)換成0～20Ma模擬量信號(hào)，同時(shí)還能在溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)發(fā)出開(kāi)關(guān)量的報(bào)警信息。