數(shù)字無線技術(shù)在實時無損檢測系統(tǒng)中應(yīng)用

　　在當今無線測控工作站的檢測信號與控制信號傳輸過程中，一種是傳統(tǒng)的模擬式傳輸，以FM-FM為代表;一種是數(shù)字式傳輸，以PCM為代表。兩種方法各具特點，模擬式傳輸實現(xiàn)起來比較簡單，不需要專用的控制芯片進行數(shù)據(jù)控制，實時性好，不足之處是傳輸精度不高且易受環(huán)境干擾;數(shù)字式傳輸實現(xiàn)起來比較復(fù)雜，需使用專門的智能控制芯片進行數(shù)據(jù)位控制。在檢測狀態(tài)進行數(shù)字通信時，要保證數(shù)據(jù)位的同步極為困難，成為制約數(shù)字式無線通信工程應(yīng)用的主要瓶頸。而其優(yōu)點則是傳輸精度高，安全性好，是未來無線通信發(fā)展的方向。尤其在現(xiàn)代無損檢測過程中，由于現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣，不可控干擾因素較多，信號的抗干擾能力就顯得非常重要。

　　1 傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)組成

　　在傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)中，測量站基本組成為：傳感器組、數(shù)據(jù)采集器、單片機或PLC控制系統(tǒng)和通訊適配器及模擬電臺。信號傳輸一般分為2組，一組是采集信號傳輸，一組是測量站工作控制信號傳輸。在傳輸過程中，可以采用模擬式傳輸，或現(xiàn)代的數(shù)字電臺傳輸。要保證信號穩(wěn)定傳輸，一般要求用兩組信號通道分別傳輸，傳輸過程中還要考慮到電源干擾及檢測部件如射線源的輻射干擾等。對于信號采集系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)采集器采集的模擬信號如果直接通過模擬電臺傳輸，傳輸精度及帶寬由于各種現(xiàn)場環(huán)境的影響，其效果難以保證，即便是信號通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)由數(shù)字電臺傳輸，傳輸精度及帶寬也不能保證實時信號能為后續(xù)處理系統(tǒng)接受?？刂撇糠忠话闶抢脝纹瑱C或PLC實現(xiàn)。單片機和PLC的造價可能較低，但單片機前期開發(fā)及量產(chǎn)少問題困擾著系統(tǒng)開發(fā)者?？刂凭群拖到y(tǒng)調(diào)試上，單片機和PLC系統(tǒng)調(diào)試需要有專門的外圍設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員的支持。遙控測量站動作所需的控制信號由模擬FM電臺傳輸，控制信號的精度由于現(xiàn)場環(huán)境影響有時也不能保證。系統(tǒng)調(diào)試過程中的工作量及系統(tǒng)運行過程中的人機互動過程實現(xiàn)也極其困難，特別是在遙控站系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)修復(fù)及人工控制又為系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用提出了難題。因此，傳統(tǒng)模擬信號傳輸系統(tǒng)及部分數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)在應(yīng)用過程中有很多不足及難以預(yù)料的問題。

　　2 數(shù)字系統(tǒng)組成

　　其測量系統(tǒng)組成如圖3，圖4所示。

　　在數(shù)字系統(tǒng)組成中，模擬信號經(jīng)由傳感器組傳輸?shù)綌?shù)字數(shù)據(jù)采集器中，經(jīng)過濾波、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳入測量站控制機。控制機經(jīng)由Intel公司的WIFI無線網(wǎng)絡(luò)端口與主控機進行無線聯(lián)網(wǎng)，通過對主機與測量站控制機的分別設(shè)置，使測量站控制機成為主控機的一個遠程終端，實現(xiàn)對其完全遠程控制。通過無線網(wǎng)絡(luò)，測量站控制機采集的實時數(shù)據(jù)及圖象傳輸至主控機，同時主控機對測量站控制機進行全面控制，并且通過RS 232端口或USB端口控制其他外圍設(shè)備。如果在測量過程中，無線信號傳輸有較強烈的干擾(如X射線干擾)，可利用無線網(wǎng)絡(luò)進行機器工作狀態(tài)預(yù)覽。測量站控制機采集實時數(shù)據(jù)并存儲，干擾去除后，再把有用信號無線傳輸至主控機。主控機在接收信號的同時并控制測量站設(shè)備進行下一次信號采集準備，一切就緒后，打開采集系統(tǒng)進行下一次工作。如此添加中間存儲環(huán)節(jié)，通過全數(shù)字的無線信號傳輸，提高了數(shù)字信號傳輸精度，也提高了抗干擾能力及控制精度。