《无线通信技术在设备状态监测中的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无线通信技术在设备状态监测中的研究（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果无线通信技术在设备状态监测中的研究在设备的运行过程中，加强对设备的状态监测是保障设备安全运行的一个重要的措施。对设备运行状态的监测可以及时的发现设备的故障，并进行处理，这也是提高现代化管理水平的一个重要途径。可以提高设备的可靠性，减小事故发生的概率，对于企业来说也具有很大的经济效益。1 设备状态监测的发展概况在传统的设备状态监测中，主要是依靠计算机和一些传感器，以及相应的辅助设备来完成对设备的运行状态监测。但是这种监测系统具有很大的弊端，一方面对使用的场地有要求
2、，另一方面也只能监测单一的设备，具有很大的局限性。随着生产设备的不断增多，科技水平也越来越高，传统的监测方式已经不能满足现在的需求。因此，需要对监测的技术进行革新。 无线通信技术的发展随着科学技术的发展，无线通信技术得到了快速的发展，并经过了几代的技术革新，取得一些重要的成就。在现代的企业和日常的生活中得到了广泛的应用。无线通信技术在工业领域的应用是一个热点。其可以大大的降低工业生产的成本和提高监测系统的可靠性。具有低成本，高可靠和高灵活的特点。并且可以克服有线通信的一些弊端，比如有线设备在环境恶劣的条件下无法进行布线。而且随着无线通信技术的发展，相关的技术标准也不断的被制定出来。比如当前使用
3、很广泛的蓝牙技术，红外技术和Wi-Fi等。1.嵌入式技术近年来，嵌入式技术发展的比较迅速。由于其具有很高的灵活性，可以对软硬件进行裁剪，以适应不同的应用场合。因此广泛的应用在仪表仪器和过程控制等领域。嵌入式技术的基础是计算机技术。现在将嵌入式技术和无线通信技术进行融合来完成对设备的远程监测已经成为了一种趋势。而且相对应的也产生了很多的无线通信标准，通信距离涵盖了短程到远程。这种系统一般有两大设备组成，一是网络设备；二是智能终端设备。网络设备主要包含了一些无线通信的设备，这些设备接入到相应的服务网关设备，就可以和控制中心进行通信，及时的传回必要的信息。而智能终端设备主要包括传感器的节点和通信功能
4、的终端设备。无线通信系统的系统设计 系统设计的目标和原则设计无线通信系统的主要目的是完成对设备状态的监测。由于需要采集多个设备的运行状态，所以需要设计一个无线传感器的网络。设计的传感器要可以对设备的状态信息进行采集，并通过无线的形式将数据上传到监测的计算机上。在设计这样的监测系统时，完成监测的功能是最重要的。在设计的过程中要严格的遵循下列的原则，首先要保证达到系统的性能指标，其次是系统的结构要设计的合理，系统要具有一定的抗干扰能力，最后要保证系统具有一定的功能扩展能力。其中在系统的指标设计中，尤其要考虑系统采集信号的大小和范围，以及通信的距离和数据传输的速度和数据量的大小。系统的抗干扰能力也是
5、很重要的，其对数据的采集有重要的影响。2.系统的方案设计系统的方案设计主要是完成对设备的运行状态的检测，并把数据通过无线传回到计算机上来进行下一步的处理。有以下三部分组成，一是设计基于传感器节点的无线数据采集系统；二是基于Zigbee技术的无线数据传输系统；三是基于监测计算机的数据处理系统。整个系统的工作过程大致是，首先布置在现场的各种传感器完成对设备的运行状态的数据采集，然后经过Zigbee无线通信的方式将传感器采集到的数据传到协调器上，协调器通过串口将数据传到监测的计算机上。监测计算机在对数据进行进一步的处理后，显示给工作人员，然后由工作人员进行下一步的处理。2.设计的方法和思路如今的仪器
6、仪表大都具有智能化的特点，而且功能也更加的完善。所以系统的设计是以复杂的综合性任务。在设计时，首先要对设计的任务进行全面的分析，将整个系统分成各个子系统来设计，子系统可以不同的人来设计，最后在进行系统的整合。在整合的过程要对出现的错误进行修改和调整。常用的设计方法是自顶向下、逐级分解。这种设计方法和人的思维过程相似，容易理解，而且可以将各个子系统并行设计，大大缩短了系统的开发时间。同时也降低了开发的成本。在系统的设计中，硬件和软件的设计是主要内容，整个过程大致有四个阶段，首先是要对整个系统进行总体的设计，然后再对软件和硬件进行详细的设计，在设计完成后进行系统的整合工作，最后是对整个系统进行测试
7、和修改。Zigbee技术的特点和协议架构近年来，在短距离无线通信的领域，Zigbee技术发展的最为迅速。其基于协议规定的一种短距离、低功耗的无线通信技术。在工业无线监测领域得到了广泛的使用。其具有成本低、功耗小、可靠性高和组网灵活的特点。完整的Zigbee协议是由网络层、应用层、物理层和数据链路层组成的。其中物理层定义了信道和接口，负责对无线收发节点的控制，并实现数据包的发生和接收。数据链路层有媒体接入控制层和逻辑链路控制层，其中媒体接入控制层处理无线通道的接入任务，负责这PAN链路的建立和断开等。媒体接入控制层的帧结构由帧头、载荷和帧尾组成。网络层是建立在媒体接入控制层上的，其包含了数据服务和管理服务两个实体。结语在对设备运行状态的监测中，要深入的研究无线的通信技术。根据工业现场的要求，结合实际的情况来选择合适的无线通信技术。本文对无线通信技术的发展进行了一些概述，并详细的论述了设备状态监测系统的设计方联盟法和设计的原则。并对当前在工业中广泛使用的Zigbee无线通信技术进行了一些分析，对该无线技术的特点和协议的结构进行了一些研究。对物理层和数据链路层的功能进行了一些阐述。希望这些工作可以给用无线通信技术完成对设备状态监测的设计人员一些参考。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
