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前言：

現代電子技術和通訊技術在大型鋼鐵企業上的應用，使得遠程監控以及無線控制技術在行業上得以充份的應用實現。本文探討邦納工業無線網絡產品在大型機械設備工作中信號的采集方式、處理方式、遠程傳遞，以及在工程上遇到的若干問題。無線網絡技術的應用能大大提高工程機械工作時的安全系數，為安全施工提供有利條件，使得起重機復雜操作得以實現。

應用概述：

某鋼鐵股份有限公司型鋼燒結原料場于2004年5月投產使用，共有7臺堆取料機，擔負著儲存、輸送燒結原料的重要任務。堆取料機與中控室的信號連鎖采用滑觸線傳輸，但最近運行時，經常出現地面輸送皮帶與堆取料機聯鎖信號中斷，造成皮帶壓料、燒壞電機等故障，嚴重影響正常的生產。據統計，滑觸線故障率占堆取料機總故障的70%，這已經成為制約堆料、取料正常運行的瓶頸。

問題分析：

目前，各大鋼鐵公司原料場堆取料機與地面的通訊傳輸方式有有線傳輸和無線傳輸兩種。有線傳輸一般采用多芯通訊電纜、電纜卷筒或者滑觸線。電纜卷筒配用的力矩電機容易損壞；通訊電纜抗拉強度低易拉斷；滑觸線通訊屬于有觸點通訊，堆取料機常年運行導致軌道地基下沉不均，軌道安裝不直，滑觸線隨著皮帶機支架產生的震動，以及滑線安裝誤差等原因，使得滑觸線扭曲變形，集電器支架變形，集電器脫落，導致碳刷與滑線經常接觸不良，自動連鎖信號時斷時續，地面控制失靈。另外，電纜長期裸露室外，腐蝕磨損嚴重，絕緣遭到破壞。

改造方案：

面對以上棘手的問題，近年來，隨著無線通訊技術的進步和網絡技術的發展，無線通訊傳輸方式以其操作簡單、無后續維護成本、穩定可靠、優良的性能價格比得到迅速發展。 目前藍牙技術、工業網絡技術都發展的較成熟，信號穩定可靠。藍牙適配器之間可以達到100米的通訊距離，而工業網絡技術利用Modbus通訊協議可以達到幾公里的通訊距離，例如美國邦納公司的DX70/80工業無線網絡產品，2.4G通訊頻率最遠可以達到3.2公里的通訊距離。

結合本地原料場的特點：堆取料機數量多，分布較集中；在混勻配料室（中控室）設邦納工業網絡產品DX70網關，各堆取料機設DX70節點，搭建局部信號無線傳輸網絡，實現中控室與堆取料機之間的通訊，從而實現連鎖控制信號的實時、可靠、有效的傳輸。

無線產品方案實施：

中控室向堆取料機傳送允許堆料、允許取料、主皮帶已運行、要求停車4個開關量信號。堆取料機向中控室傳送已開始堆料、已開始取料、向主皮帶開始放料、已停車、操作員求助5個開關量信號。

示意簡圖和說明：

圖一:方案示意圖

現場安裝圖片：

圖二：安裝于取料機上DX70節點

圖三：安裝在中控室內的DX70網關及外置天線

圖四：安裝于堆取料機操作室的DX70節點

應用機會和行業：

大型煤炭碼頭，礦石碼頭；火力發電廠，水泥廠，礦山，鋼鐵廠的堆料場；

圖五：碼頭堆現場示意圖

結論：

無線通訊技術在原料場中的實施與應用，使堆取料機與地面皮帶的連鎖控制實時、有效、可靠，并大大降低了設備的維修費用和備件費用，減輕了崗位工的勞動量，創造了良好的經濟效益。美國邦納工業無線網絡系統在實際中的應用中，適用于各種已有的傳感器安裝，減少了布線距離增加的成本，解決了大型堆取料機與地面皮帶布線障礙或是在室外工作的限制，在實際應用中無線信號跳頻擴頻技術得到了充分的發揮。

附：

1. FHSS-無線電跳頻擴頻技術: 載波頻率受一個偽隨機碼的控制，在其有效工作帶寬范圍內，按PN碼的隨機規律不斷改變，實現頻譜擴展。同時在接收端，接收機的頻率合成器受相同的偽隨機碼控制，并通過同步措施，保持與發射端的跳變順序一致， 最終實現雙向通訊。 跳頻的優點是抗干擾性能強，相比其他單一頻率通訊方式（例如數傳電臺），一旦在某個時間點上通訊受到外界噪聲干擾，便可以主動跳變到其他頻道上繼續通訊。