無線傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)

無線傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)包括WIFI，433MHZ，Zigbee振動傳感器，，ZigBee的特點是低功耗、高可靠性、強抗干擾性，布網(wǎng)容易。 通過無線中繼器可以非常方便地將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍擴展至數(shù)十倍。但相比于WiFi技術(shù)，Zigbee是低傳輸速率的應(yīng)用。2WiFi的特點是數(shù)據(jù)傳輸速率高，并且支持"永遠(yuǎn)在線"功能。WSN中使用的兩種主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：B)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，如圖5所示，節(jié)點與許多冗余互連連接在一起。但功耗大可靠性及性能低。WiFi設(shè)備的睡眠喚醒時間一般需要3~5秒。

無線振動傳感器

如在21世紀(jì)的今天，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速的發(fā)展，大型設(shè)備在各行業(yè)中被廣泛使用，這些設(shè)備的組成和結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，功能越來越完善，自動化程度也越來越高。然而隨之而來的問題是，由于許多無法避免因素的影響使設(shè)備有時會出現(xiàn)各種故障，以致降低或失去其預(yù)期的功能，一旦關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障，將會造成嚴(yán)重的、災(zāi)難性的事故。例如，1988年2 月我國的秦嶺電廠200MW的5號機組軸系發(fā)生突發(fā)性強烈振動，蕞后導(dǎo)致軸系斷裂，直接經(jīng)濟損失達(dá)3000萬元；2001年10月，阜新電廠2號機組由于未對振動問題進行及時有效的處理，導(dǎo)致斷軸事故的發(fā)生；2008年我國某大型鋼廠一臺高爐鼓風(fēng)機葉片因振動折斷，導(dǎo)致了該高爐停產(chǎn)，直接經(jīng)濟損失達(dá)千萬元。據(jù)報道在國外從七十年代起發(fā)生的類似事件就有50多起，這些事故給生產(chǎn)和人們生活造成了巨大的損失。在橋梁上安裝無線傳感器，可以探測超過某一閾值的水位，從而表明該地區(qū)有可能出現(xiàn)山洪。

即使是正常生產(chǎn)中的事故，也會導(dǎo)致生產(chǎn)過程不能正常進行或機器設(shè)備損壞而造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，正是由于人們?yōu)楦鞣N機械設(shè)備故障所付出了慘痛代價，所以各國都開始探索如何避免設(shè)備發(fā)生事故，致力于煤礦機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究。通過對相關(guān)模擬仿l真軟件比較和分析，得出LoRaSim所模擬的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更符合實際場景中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)是目前世界上比較先進的設(shè)備維護手段之一。

設(shè)備的故障監(jiān)測診斷技術(shù)，就是利用科學(xué)的檢測方法和現(xiàn)代化技術(shù)手段，對設(shè)備目前的運行狀態(tài)進行監(jiān)測和排查，從而判斷出設(shè)備運行狀態(tài)的可靠性，確認(rèn)其局部或整機是否正常運行。并對設(shè)備潛在故障的發(fā)展做出早期預(yù)報，針對出現(xiàn)故障原因、產(chǎn)生部位、危害程度等進行識別和評價，預(yù)測潛在故障的發(fā)展趨勢，迅速地排查故障源，提出維護對策或建議，從而提早的減少或者避免故障的發(fā)生。因此，LoRaSim不僅能夠體現(xiàn)出LoRa傳輸?shù)奶攸c，還可以對網(wǎng)絡(luò)進行多種形式的規(guī)劃，如單一基l站覆蓋研究、多基l站覆蓋研究等，并考慮數(shù)據(jù)包堵塞、碰撞、基l站輻射效應(yīng)等實際情況。

描述振動信號的另一個重要參數(shù)是信號的頻率。絕大多數(shù)的工程振動信號均可分解成一系列特殊頻率和幅值的正弦信號，因此，對某一振動信號的測量，實際上是對組成該振動信號的正弦頻率分量的測量。根據(jù)基l站數(shù)目的不同，混合選擇Chan、Taylor及Fang算法。對傳感器主要性能指標(biāo)的考核也是根據(jù)傳感器在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)測量幅值精度的高低來評定。

如今智能傳感器已廣泛應(yīng)用于航天、航海、工農(nóng)業(yè)和交通等各個領(lǐng)域中。