無線通信技術在設備狀態監測中的研究與應用

于杰

摘要：經濟的發展帶來了科技的進步，通信技術在現代社會中的應用越來越普遍，發展越來越迅速，從有線技術走向無線技術。文章認為，新的時代有新的技術要求，無線通信技術的興起在設備的狀態監測領域內的應用，給該行業的發展帶來了新的希望，有望走出中國，走向世界。

關鍵詞：無線通信技術；設備狀態監測；研究；應用

通信技術帶來的不僅僅是生活領域的改變，為工業領域的發展也帶來了巨大的貢獻。工業中用到的現代儀器必須經常監測是否處于完好狀態，不能“帶病”工作，并及時維修，以免造成安全性問題。人工監測是繁瑣而困難的，且在類似地下礦井工作的設備監測和維修上，人工操作存在很大的危險性，而無線通信帶來的新技術使這一問題迎刃而解。

1 設備狀態監測的原理與發展

1.1 關于原理

經濟的蓬勃發展需要技術的支撐。現代社會的人們可以深刻地感受到通信技術的發達給生活帶來的改變。彼此之間的聯系溝通、購物等方方面面都變得更加便捷。比如從電話到手機的轉變，通信技術帶來的最大貢獻就是從有線技術轉向了無線技術。無線通信技術從最初對語音消息的傳遞發展到各行各業，僅僅是語音的傳輸遠遠不能滿足時代的要求，人們需要對圖片進行傳輸，對視頻進行傳輸等，需要借助寬帶、衛星對各種各樣的信息進行全球傳播、實時傳播。無線通信技術運作的原理是電磁感應，頻率高的電流在導體內部不斷流動，就會形成變動的電感應和磁感應覆蓋在導體的四周，磁場和電場的方向受到電流方向的影響，不斷形成的電場和磁場會發射電磁波，電磁波攜帶著數據傳送給接收器。

設備狀態監測是比較縝密的工作，需要對儀器的各項數據進行整合研究，根據儀器的特點和數據的偏差值判斷設備是否出現故障，并及時進行維修，在監測的過程中引入無線通信技術，技術的分析是準確而精密的。傳感器接收信號，再將信號轉換為精確的數據進行分析，保證儀器一直在完好的狀態上工作，并可加長儀器的使用壽命，計算機自動操作，智能分析，快速計算，減少人力物力，提高工作效率，成本較低，安全性較高。狀態監測的原理就是接收信號，分析數據，提取錯誤信息，實時發現問題，甚至發現即將發生的問題，這就是運用現代化的高新科技來管理設備儀器，以免設備從小問題發展到無法維修的大問題，浪費經費，甚至發生扼殺生命的嚴重問題。有線通訊需要繁瑣的布線和人工安裝，電纜成本較高，而無線通信技術加入了芯片技術，降低了成本，且可以監測任何危險的工作地點。

1.2 關于發展

無線通信技術的自動化監測是設備運行的代表性進步。早期的設備監測系統存在很多缺陷，不能完成技術復雜的設備的監測工作，跟不上時代的要求，被淘汰。繼而出現了分布式和遠程式的更先進的監測系統，能夠實現實時監測。從人工到有線再到無線的發展模式，技術在不斷提高，而成本在逐漸降低，這就是時代的進步。當前看來，無線通信技術的應用已較為成熟。從模擬信號到無線通信技術的迅猛發展，數據和音頻視頻的傳輸質量都得到了很大的提高，更加清晰，更加準確，使其可以應用在更多的領域。關于高壓電、石油和煤礦開采等危險行業，為了提高安全性，必須對設備進行實時監測，并定期維修，有效控制安全隱患。

隨著現代社會的發展，需要進行狀態監測的設備越來越多，工作量越來越大，人工無法完成越來越快的傳輸速率，所以要引進自動化的高新科技，即如今的無線通信技術。變電設備對狀態的監測要求比較嚴格，因為它的任何小事故都會發展到人身安全問題，且工廠、商場、酒店等幾乎任何場所的運營都需要電力的支持，停電就會停工，造成經濟的損失。在快時代的今天，停電帶來的后果更為明顯。所以發電廠對設備的保護工作就尤為重要，要實時監測狀態，避免突然停止工作沒有應對措施。應用的技術手段在不斷發展更新，從帶電測試到在線監測，隨著經濟的發展，科技也漸漸發展成熟，對變電設備狀態進行實時監測、自動分析、在線診斷已經成為可能，信號處理更加先進，數據計算更加快速，帶來了強大的經濟效益，無線通信技術得到越來越多的重視。

2 無線通信技術在設備狀態監測中的應用

2.1 無線通信技術應用的便捷性

從郵寄信件變成電子郵件，工作里有了電話會議、網絡會議，購物方式等生活中的方方面面都在發生天翻地覆的轉變。為了適應時代的要求，無線通信技術的發展越來越強大，人們已經進入4G網絡的時代，將無線通信技術應用于生活和工作領域，是時代的輝煌。

日常生活中人們經常用到的是藍牙技術和WIFI技術等，帶來前所未有的便捷。無線通信技術也分為遠距離和近距離。例如紅外技術和藍牙技術就是常見的近距離信號傳輸，這種傳輸技術很容易受到其他信號的干擾，成本較高，且應用不靈活，只能在2臺設備間操作，在手機通訊中的應用較為普遍，但不適合復雜的設備裝備監測系統。WIFI可以覆蓋305米的信號傳輸，但通信質量低。無線通信技術并不是十全十美沒有缺陷的，它也是一把雙刃劍，在遠距離的傳輸過程中，會受到某些因素的影響而發生衰減，要采取措施加強信號。

電磁波通常是在空氣中傳播，且在較大的空間內才能傳播，而如果將這樣的無線傳輸技術應用在井下工作設備的狀態監測中，由于井下空氣稀薄，空間較小，會阻礙傳輸，所以井下通信運用的是磁場傳輸。

2.2 無線通信技術應用的可靠性

除了在危險環境中的應用，無線通信技術還經常應用于電氣設備外部溫度的監測。接觸不良會增大電阻，較大的電流通過時，產生大量的熱量，會損壞電纜甚至發生短路。電氣設備外部溫度過高會引起很多的熱故障，所以能否及時、準確地監測到溫度的變化涉及整個系統的安全運行。

電氣設備溫度過高，沒有及時發現和維修，會引起火災爆炸等嚴重危及生命的問題。即使工作人員定期頻繁檢修，也不能保證及時發現問題。為了實現實時監測和減小成本，引入了無線通信技術，實現了無人堅守，遠程監測，也同時避免了人工對高壓電的接觸，具有諸多優點，變電站的修建的裝置不必再如此繁瑣，而配合的緊密度更加牢靠，更加精確和自動化。及時發現問題、及時修理是對一臺設備最好的保護，出現一些小問題是在所難免的，監測的目的是防止小問題發展為無法維修的大問題，無論質量多高的設備都需要認真的維護才能達到它應有的壽命。設備在運行過程中會不斷被磨損，性能被改變，所以引進無線通信技術進行實時監測是非常必要的。在線實時監測的成本會略高于離線監測，但其帶來的成果是無法比擬的，是信息時代的新產物，有廣闊的推廣前景，為社會帶來源源不斷的效益。

3 結語

社會經濟蓬勃發展，從農業社會過渡到工業社會，現如今人們已經完全進入信息化的時代，對無線通信技術的深入研究應用是未來設備狀態監測系統的發展前景。科學、合理地變換磁場和電場的使用，克服多種困難，應用在更多的領域，取代更多的人工監測，以實現全程的實時監測，提高工作質量。