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数字无线网络技术在实时无损检测系统中的应用

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在当今无线测控工作站的检测信号与控制信号传输过程中,一种是传统的模拟式传输,以FM-FM为代表;一种是数字式传输,以PCM为代表。两种方法各具特点,模拟式传输实现起来比较简单,不需要专用的控制芯片进行数据控制,实时性好,不足之处是传输精度不高且易受环境干扰;数字式传输实现起来比较复杂,需使用专门的智能控制芯片进行数据位控制。在检测状态进行数字通信时,要保证数据位的同步极为困难,成为制约数字式无线通信工程应用的主要瓶颈。而其优点则是传输精度高,安全性好,是未来无线通信发展的方向。尤其在现代无损检测过程中,由于现场工作环境恶劣,不可控干扰因素较多,信号的抗干扰能力就显得非常重要。

1传统模拟系统组成

测量系统组成如图2所示。

数字无线网络技术在实时无损检测系统中的应用

在传统模拟系统中,测量站基本组成为:传感器组、数据采集器、单片机或PLC控制系统和通讯适配器及模拟电台。信号传输一般分为2组,一组是采集信号传输,一组是测量站工作控制信号传输。在传输过程中,可以采用模拟式传输,或现代的数字电台传输。要保证信号稳定传输,一般要求用两组信号通道分别传输,传输过程中还要考虑到电源干扰及检测部件如射线源的辐射干扰等。对于信号采集系统而言,数据采集器采集的模拟信号如果直接通过模拟电台传输,传输精度及带宽由于各种现场环境的影响,其效果难以保证,即便是信号通过模/数转换后经由数字电台传输,传输精度及带宽也不能保证实时信号能为后续处理系统接受。控制部分一般是利用单片机或PLC实现。单片机和PLC的造价可能较低,但单片机前期开发及量产少问题困扰着系统开发者。控制精度和系统调试上,单片机和PLC系统调试需要有专门的外围设备和专业技术人员的支持。遥控测量站动作所需的控制信号由模拟FM电台传输,控制信号的精度由于现场环境影响有时也不能保证。系统调试过程中的工作量及系统运行过程中的人机互动过程实现也极其困难,特别是在遥控站系统发生故障时,系统修复及人工控制又为系统开发与应用提出了难题。因此,传统模拟信号传输系统及部分数字信号传输系统在应用过程中有很多不足及难以预料的问题。


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