无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用

于杰

摘要：经济的发展带来了科技的进步，通信技术在现代社会中的应用越来越普遍，发展越来越迅速，从有线技术走向无线技术。文章认为，新的时代有新的技术要求，无线通信技术的兴起在设备的状态监测领域内的应用，给该行业的发展带来了新的希望，有望走出中国，走向世界。

关键词：无线通信技术；设备状态监测；研究；应用

通信技术带来的不仅仅是生活领域的改变，为工业领域的发展也带来了巨大的贡献。工业中用到的现代仪器必须经常监测是否处于完好状态，不能“带病”工作，并及时维修，以免造成安全性问题。人工监测是繁琐而困难的，且在类似地下矿井工作的设备监测和维修上，人工操作存在很大的危险性，而无线通信带来的新技术使这一问题迎刃而解。

1 设备状态监测的原理与发展

1.1 关于原理

经济的蓬勃发展需要技术的支撑。现代社会的人们可以深刻地感受到通信技术的发达给生活带来的改变。彼此之间的联系沟通、购物等方方面面都变得更加便捷。比如从电话到手机的转变，通信技术带来的最大贡献就是从有线技术转向了无线技术。无线通信技术从最初对语音消息的传递发展到各行各业，仅仅是语音的传输远远不能满足时代的要求，人们需要对图片进行传输，对视频进行传输等，需要借助宽带、卫星对各种各样的信息进行全球传播、实时传播。无线通信技术运作的原理是电磁感应，频率高的电流在导体内部不断流动，就会形成变动的电感应和磁感应覆盖在导体的四周，磁场和电场的方向受到电流方向的影响，不断形成的电场和磁场会发射电磁波，电磁波携带着数据传送给接收器。

设备状态监测是比较缜密的工作，需要对仪器的各项数据进行整合研究，根据仪器的特点和数据的偏差值判断设备是否出现故障，并及时进行维修，在监测的过程中引入无线通信技术，技术的分析是准确而精密的。传感器接收信号，再将信号转换为精确的数据进行分析，保证仪器一直在完好的状态上工作，并可加长仪器的使用寿命，计算机自动操作，智能分析，快速计算，减少人力物力，提高工作效率，成本较低，安全性较高。状态监测的原理就是接收信号，分析数据，提取错误信息，实时发现问题，甚至发现即将发生的问题，这就是运用现代化的高新科技来管理设备仪器，以免设备从小问题发展到无法维修的大问题，浪费经费，甚至发生扼杀生命的严重问题。有线通讯需要繁琐的布线和人工安装，电缆成本较高，而无线通信技术加入了芯片技术，降低了成本，且可以监测任何危险的工作地点。

1.2 关于发展

无线通信技术的自动化监测是设备运行的代表性进步。早期的设备监测系统存在很多缺陷，不能完成技术复杂的设备的监测工作，跟不上时代的要求，被淘汰。继而出现了分布式和远程式的更先进的监测系统，能够实现实时监测。从人工到有线再到无线的发展模式，技术在不断提高，而成本在逐渐降低，这就是时代的进步。当前看来，无线通信技术的应用已较为成熟。从模拟信号到无线通信技术的迅猛发展，数据和音频视频的传输质量都得到了很大的提高，更加清晰，更加准确，使其可以应用在更多的领域。关于高压电、石油和煤矿开采等危险行业，为了提高安全性，必须对设备进行实时监测，并定期维修，有效控制安全隐患。

随着现代社会的发展，需要进行状态监测的设备越来越多，工作量越来越大，人工无法完成越来越快的传输速率，所以要引进自动化的高新科技，即如今的无线通信技术。变电设备对状态的监测要求比较严格，因为它的任何小事故都会发展到人身安全问题，且工厂、商场、酒店等几乎任何场所的运营都需要电力的支持，停电就会停工，造成经济的损失。在快时代的今天，停电带来的后果更为明显。所以发电厂对设备的保护工作就尤为重要，要实时监测状态，避免突然停止工作没有应对措施。应用的技术手段在不断发展更新，从带电测试到在线监测，随着经济的发展，科技也渐渐发展成熟，对变电设备状态进行实时监测、自动分析、在线诊断已经成为可能，信号处理更加先进，数据计算更加快速，带来了强大的经济效益，无线通信技术得到越来越多的重视。

2 无线通信技术在设备状态监测中的应用

2.1 无线通信技术应用的便捷性

从邮寄信件变成电子邮件，工作里有了电话会议、网络会议，购物方式等生活中的方方面面都在发生天翻地覆的转变。为了适应时代的要求，无线通信技术的发展越来越强大，人们已经进入4G网络的时代，将无线通信技术应用于生活和工作领域，是时代的辉煌。

日常生活中人们经常用到的是蓝牙技术和WIFI技术等，带来前所未有的便捷。无线通信技术也分为远距离和近距离。例如红外技术和蓝牙技术就是常见的近距离信号传输，这种传输技术很容易受到其他信号的干扰，成本较高，且应用不灵活，只能在2台设备间操作，在手机通讯中的应用较为普遍，但不适合复杂的设备装备监测系统。WIFI可以覆盖305米的信号传输，但通信质量低。无线通信技术并不是十全十美没有缺陷的，它也是一把双刃剑，在远距离的传输过程中，会受到某些因素的影响而发生衰减，要采取措施加强信号。

电磁波通常是在空气中传播，且在较大的空间内才能传播，而如果将这样的无线传输技术应用在井下工作设备的状态监测中，由于井下空气稀薄，空间较小，会阻碍传输，所以井下通信运用的是磁场传输。

2.2 无线通信技术应用的可靠性

除了在危险环境中的应用，无线通信技术还经常应用于电气设备外部温度的监测。接触不良会增大电阻，较大的电流通过时，产生大量的热量，会损坏电缆甚至发生短路。电气设备外部温度过高会引起很多的热故障，所以能否及时、准确地监测到温度的变化涉及整个系统的安全运行。

电气设备温度过高，没有及时发现和维修，会引起火灾爆炸等严重危及生命的问题。即使工作人员定期频繁检修，也不能保证及时发现问题。为了实现实时监测和减小成本，引入了无线通信技术，实现了无人坚守，远程监测，也同时避免了人工对高压电的接触，具有诸多优点，变电站的修建的装置不必再如此繁琐，而配合的紧密度更加牢靠，更加精确和自动化。及时发现问题、及时修理是对一台设备最好的保护，出现一些小问题是在所难免的，监测的目的是防止小问题发展为无法维修的大问题，无论质量多高的设备都需要认真的维护才能达到它应有的寿命。设备在运行过程中会不断被磨损，性能被改变，所以引进无线通信技术进行实时监测是非常必要的。在线实时监测的成本会略高于离线监测，但其带来的成果是无法比拟的，是信息时代的新产物，有广阔的推广前景，为社会带来源源不断的效益。

3 结语

社会经济蓬勃发展，从农业社会过渡到工业社会，现如今人们已经完全进入信息化的时代，对无线通信技术的深入研究应用是未来设备状态监测系统的发展前景。科学、合理地变换磁场和电场的使用，克服多种困难，应用在更多的领域，取代更多的人工监测，以实现全程的实时监测，提高工作质量。