無線局域網技術在鍋爐承壓管管外檢測機器人中的應用

華詩巍（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

無線局域網技術在鍋爐承壓管管外檢測機器人中的應用

華詩巍（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

針對無線局域網技術在鍋爐承壓管管外檢測機器人中的應用進行分析，提出了無線局域網技術特點和優勢，主要內容有技術特點、抗干擾能力強、邏輯端口密度、應用廣泛等。此外，概括了機器人硬件特點，最后總結無線組網技術應用。

無線局域網；鍋爐承壓管；檢測機器人；邏輯端口密度

無線局域網具有安裝方便、快捷的特點，安裝成本較低，可以提供多個終端同時使用，只要是覆蓋范圍內，就能夠進行連接。因此得到了廣泛應用。檢測機器人工作環境一般較為惡劣，對無線局域網進行使用，從而對檢測機器人進行控制，能夠有效提升工作效率，促使檢測機器人作用得到充分發揮。

1 無線局域網技術特點和優勢

1.1 技術特點

在使用和安裝上均十分便捷，無線局域網突破傳統網絡界限，在相應范圍內，均能夠接收網絡信號，促使網絡接入靈活性大大增強[1]。無線局域網在安裝過程中十分簡單，能夠在一定程度上節省安裝費用，促使客戶使用十分方便。同時，無線局域網技術中盾移動性工作，能夠在網絡覆蓋范圍內連接使用，不會受到局部空間的限制。

1.2 抗干擾能力強

和無線局域網相比，有線網絡使用的是屏蔽層抗干擾技術，而無線局域網借助自身信號發射強度以及相應頻率等對干擾問題進行解決，并且具備較強的抗干擾能力。

1.3 邏輯端口密度

無線局域網在規定容量范圍內，能夠提供多個用戶共同使用，進而實現資源共享，能夠在一定程度上促使設備羅極端口密度得以提升[2]。此外，能夠在用戶相對密集的地方進行使用。

1.4 應用廣泛

無線局域網的逐漸發扎，其已經逐漸被人們廣泛使用。例如，機場、車站、醫院、大型購物中心等。此外，相應工作場所對無線局域網的使用十分廣泛。

2 鍋爐承壓管管外檢測機器人硬件中無線局域網應用

2.1 應用原則

一般而言，機器人工作環境相對惡劣，在機器人工作周圍缺少相應供電系統。對機器人進行設計過程中，一定要考慮到以下因素:

（1）對于全部驅動器而言和控制器來說，確保無線發射設備工作電壓比機器人自身攜帶的電源高出的電壓量不能超過24v；（2）保障所有設備在45°高溫環境下也能夠正常工作；（3）對低功率電子產品進行使用，從而使機器人工作時間得以延長；（4）盡可能使用輕型材料，從而使機器人重量得以降低。

機器人在橫向、縱向驅動電機能夠在并排管道上實現縱橫方位的行走。使用旋轉平臺和移動平臺對柔性機械的臂位進行調整。對于移動平臺而言，還需要對柔性平臺做出微調。針對兩套柔性臂的末端分別設置超聲波探頭以及CCD攝像頭，從而對管道的壁厚以及掃描管道表面圖像進行檢測。CCD攝像頭以及超聲波探頭均需要在轉角控制電機上使用，進而使角度的調整更加方便。對送進氣缸進行檢測，主要是為了推進超聲波探頭，并且提供相應的預緊力，對氣缸進行選擇，其好處在于：第一方面，具備較高的可壓縮性，不會導致超聲探頭出現損壞。第二氣壓閥對預緊力的調節提供方便。

在這一系統當中，電機均使用脈寬調制信號進行調速，使用L298驅動。氣缸通過電磁閥進行控制，將功能完整性和易控性原則作為依據，可以將機器人驅動系統分為8個橫模塊，如縱向行走模塊、橫向行走模塊、移動平臺以及旋轉平臺等。

2.2 應用實踐

針對現場環境中的鍋爐而言，除了要留出50cm的方口之外，所有均需要使用金屬對其進行密封，對于無線信號屏蔽的作用，促使鍋爐外面信號接受區域受到相應限制。對于某承壓管道，入口以及鍋爐相互位置關系，對管道的布置區域就是機器人活動區域。在使用過程中高頻信號使用區域是直線可視區域，但對于鍋爐外部信號而言，其覆蓋的范圍僅僅局限在一個相對狹小的區域內[3]。為了使信號所覆蓋的范圍有所擴大，可以在入口位置增加一套轉發設備。針對機器人本體控制系統而言，可以全部使用微控制器，僅為其提供相應的串行通訊接口RS232，但對于控制信號而言，則使用無線網絡對其進行傳輸。因此，必須對串口和數據網之間轉換問題進行解決。

這對視頻信號進行分析，將視頻信號直接通過一套模擬信號發射器向外發射，在遠程監控位置，實現數字化。將視頻信號在機器人體上實現數字化之后，然后使用無線網絡對其進行傳輸。通過這種方式，既能夠使無線發射設備數量得以減少，還能夠使系統穩定性得以提高。并且能夠對11Mbps網絡寬帶資源進行充分利用。

3 結語

在檢測機器人系統中，對無線局域網進行使用，促使數據在無線傳輸過程中所遭受被屏蔽現象得以有效解決。機器人實際運行，可以指定相應的通訊協議，從而對其進行相對有效的遠程控制。

[1]羅振東.無線局域網技術與標準發展趨勢[J].電信網技術,2012,05（08）:22-26.

[2]姜樂水.淺談無線局域網(WLAN)技術[J]信息技術與信息化,2012,05（05）:64-67.

[3]雷波.無線局域網技術發展現狀及未來趨勢研究[J].電子技術與軟件工程,2014,06（09）:41.