淺談無線技術(shù)在計量儀器收發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉艷

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)的快速發(fā)展和日漸成熟，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)應(yīng)用于計量儀器收發(fā)系統(tǒng)是可行的途徑之一。傳統(tǒng)的計量儀器結(jié)合先進(jìn)的無線通信技術(shù)可以解決有線網(wǎng)絡(luò)布局困難的問題，可以實(shí)現(xiàn)計量數(shù)據(jù)的實(shí)時動態(tài)獲取，可以有效避免人為破壞、外力損壞和特殊環(huán)境無法布線等問題，從而提高整體計量監(jiān)控效率和效果。詳細(xì)介紹了無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識、常見的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線網(wǎng)絡(luò)在計量儀器收發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；無線傳輸技術(shù)；計量儀器；無線網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TH71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.148

物聯(lián)網(wǎng)是通過一系列的信息傳感識別技術(shù)，按照一定的協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、局域網(wǎng)等）進(jìn)行信息交換和通信，最終實(shí)現(xiàn)智能化的識別、定位、監(jiān)控和處理的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用為特點(diǎn)，被公認(rèn)為是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)之后推動信息技術(shù)革命的第三次浪潮，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大。美、歐、日、韓等紛紛把發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)作為應(yīng)對危機(jī)和占領(lǐng)未來競爭制高點(diǎn)的重要舉措。2011年，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過1 345億美元，2012年逾1 700億美元，2015年預(yù)計將超過3 500億美元。

發(fā)達(dá)國家憑借電子信息技術(shù)、通信基礎(chǔ)設(shè)施和社會信息化等方面的先發(fā)優(yōu)勢，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化上具有較強(qiáng)的競爭力。

結(jié)合先進(jìn)的無線通信技術(shù)，對計量儀器采用合理的布點(diǎn)采集相關(guān)信息，再通過無線傳輸方式匯總數(shù)據(jù)，最后通過數(shù)據(jù)處理和分析獲得實(shí)時動態(tài)、準(zhǔn)確可靠的檢測信息，不僅可以有效避免人為破壞、外力損壞和特殊環(huán)境無法布線等問題，而且有助于減少人力資源，提高監(jiān)控效率和效果。借助各種先進(jìn)的電子信息技術(shù)形成一個巨大的計量儀器信息無線網(wǎng)絡(luò)，該無線網(wǎng)絡(luò)主要包括基礎(chǔ)信息采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。

1 相關(guān)研究現(xiàn)狀

1.1 國外計量儀器收發(fā)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國外在計量儀器收發(fā)技術(shù)以及計量儀器收發(fā)裝置上研究和開發(fā)比較早，比如在20世紀(jì)90年代，荷蘭大學(xué)成功開發(fā)出了世界上首臺由計算機(jī)控制的計量儀器收發(fā)裝置，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，1996年美國哈希公司成功地開發(fā)出了一系列網(wǎng)絡(luò)儀器收發(fā)系統(tǒng)。

為了保證計量儀器收發(fā)的質(zhì)量和效率，國外的儀器公司大規(guī)模地進(jìn)行計算機(jī)監(jiān)控與管理，他們廣泛采用分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）及現(xiàn)場總線等先進(jìn)自控技術(shù)，具有較高的自動化水平和技術(shù)含量。為了提高計量儀器收發(fā)的質(zhì)量，國外的儀器公司大量地使用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代控制手段。

綜上所述，國外的計量儀器收發(fā)技術(shù)是同步于計算機(jī)技術(shù)和過程控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，通過部署大量的在線檢測網(wǎng)絡(luò)以及分布式監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時地獲取各種計量數(shù)據(jù)，通過部署大型的過程控制平臺并使用網(wǎng)絡(luò)連接這些設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了后端自動控制、可視化操作、自動分析等功能，并通過各種專家系統(tǒng)和反饋手段，不斷提高計量的精度和效率。

1.2 國內(nèi)計量儀器收發(fā)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

最近幾年，我國的科研水平得到了較大幅度的提升，在計量監(jiān)控的理論和實(shí)踐中也取得了較大的進(jìn)步。我國的儀器使用人員都可以熟練地使用新的計量監(jiān)測方法。在20世紀(jì)80年代，現(xiàn)代化的計量在我國得到了推廣，這樣一來，新的檢測方法也得到了發(fā)展。

21世紀(jì)，我國的IT技術(shù)也逐步成熟，儀器計量技術(shù)和手段都有了長足的進(jìn)步，基本可以完成我國的各種計量任務(wù)的檢測。比如濰坊大禹計量科技有限公司的ECM3000，該系統(tǒng)擁有設(shè)備采集接口豐富、全面計量管理、綜合監(jiān)測準(zhǔn)確高效等技術(shù)特點(diǎn)，已在多個省成功部署并穩(wěn)定運(yùn)行，為各地的計量管理和維護(hù)提供有力支撐。唐山海森電子股份有限公司開發(fā)的儀器計量系統(tǒng)使用了大量的ZigBee技術(shù)來完成對計量監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件，目前也是大量使用在礦井、湖泊中。

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〔編輯：劉曉芳〕