前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了設備狀態監測無線通信技術應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：無線通信技術在當今的發展十分迅速，且在各行各業中都得到了廣泛應用。將無線通信技術應用到設備狀態的監測中，可全面革新現代設備狀態監控工作模式，使其朝著更高的層次發展。基于此，文章對設備狀態監測中的無線通信技術進行研究，首先分析了設備狀態監測的主要原理，然后對紅外技術、藍牙技術、WIFI技術、超寬帶技術以及ZigBee技術進行比較，通過比較發現，ZIgBee技術在設備狀態監控中最為適用。最后著重對ZIgBee技術在設備狀態監測中的應用進行分析。希望通過本次的分析，可以為無線通信技術在設備狀態監測中的合理應用以及設備狀態監測質量的提升有所幫助。

關鍵詞：無線通信技術；設備狀態監測；ZIgBee技術

引言

隨著近年來我國工業化進程的不斷加快，各種工業設備的運行狀態也開始受到人們越來越多的關注。眾所周知，在工業生產中，只有保障設備的正常運行，才可以滿足實際的生產需求，保障產品生產效率和生產質量。在進行設備運行狀態監測的過程中，通信技術是一項必不可少的技術。就當今的設備狀態監測來看，傳統的通信技術已經無法滿足實際的監測需求。這就需要對當今先進的無線通信技術加以合理應用，以此來實現對設備運行狀態的有效監測，及時發現潛在問題，使問題被解決在萌芽階段。

1設備狀態監測的原理分析

設備狀態監測主要是通過相應的手段來進行設備運行數據的整理、分析，以此來做出設備運行狀態的判斷。具體的監測中，不僅應該對設備自身的特征進行充分分析，也應該通過監測對其發展趨勢進行判斷，以此來預測設備可能會出現的問題，并采取相應的措施進行維護。這種維護可以讓設備保持在一個良好的工作狀態中，避免由于自身問題或外部影響而導致設備運行停止情況。同時，合理的設備狀態監測也可以幫助工作人員對設備的實時動態做到全面掌握，并通過合理化的措施來應對設備的異常情況，縮短維系時間，減少人力消耗。狀態監控的系統十分復雜，但是其基本構成可按照四部分進行劃分，一是傳感器，二是數據捕獲，三是檢測元件，四是診斷元件。傳感器可實現信息到電信號的轉化；數據捕獲可實現信息技術與微處理器之間的科學結合，并放大處理傳感器中的信息；檢測元件可正確判斷出設備故障；診斷元件可對設備異常做出進一步的檢測，并為工作人員提供出相應的維修指示和維修建議，有著計算快、成本低等的特點。

2幾種典型的無線通信技術對比分析

在當今的設備狀態監測中，可供選擇的無線通信技術有很多，但是就目前來看，使用最廣泛的幾種典型無線通信技術分別是紅外技術、藍牙技術、WIFI技術、超寬帶技術和ZIg-Bee技術。以下是對這幾種典型無線通信技術所進行的對比分析。

2.1紅外技術

紅外技術在短距離的設備狀態監測中十分常用，該技術的原理是通過紅外線來進行數據的點對點傳輸，其傳輸距離為2m以內，最快傳輸速度可以達到16Ml/s。該技術有著體積小、成本低、保密性強和連接方便等的優勢。但是該技術僅僅為一種視距傳輸技術，其信號的接收和發射都有方向性，且發射角度比較小，抗干擾能力不夠強，一旦在傳輸過程中遇到障礙物，通信就很容易中斷，其網絡構成也不夠靈活。因此，該技術可用來進行比較簡單的無線數據傳輸，在設備狀態監測中并不是十分適用。

2.2藍牙技術

藍牙技術屬于一種近距離的無線連接技術，它有著比較高的寬帶，能夠實現全方位的數據傳送。其主要的工作參數如下：但是因為藍牙技術的傳輸距離比較短，抗干擾能力比較弱，且芯片的價格比較昂貴，與設備狀態在線監測的低成本需求并不符合，所以該技術在設備狀態監測中也并不是十分適用。

2.3WIFI技術

該技術有著比較廣的覆蓋范圍，其通信距離可以達到300m以上，且數據傳輸速度較快。其最大的優勢是兼容性，只要將無線網安裝在終端，就可以進行網絡資源的訪問，可有效避免繁瑣的布線。該技術在設備狀態的遠程監測領域比較適用，但是由于其信息傳輸量比較小，寬帶比較低，技術標準比較復雜，且需要比較高的成本，所以該技術在設備狀態監測領域中的應用也受到了一定程度的阻礙。

2.4超寬帶技術

該技術屬于一種無載波通信技術，主要借助于納秒甚至是微秒級別的非正弦窄脈沖來實現數據傳輸，所以該技術有著很寬的頻譜，其通信距離可達到10m以上，傳輸速度可達到100Mb/s。該技術的優點是功率低，寬帶高。復雜程度低。但是在設備狀態監測領域的應用中，該技術的安全問題、抗干擾問題等都有待進一步解決。

2.5ZigBee技術

ZigBee技術是目前無線通信技術中發展最迅速的一種技術，該技術主要工作在

2.4GHz

免費頻段中，其優勢是自組織、復雜程度比較低、功耗比較低、成本比較低、可靠性和安全性比較高、監測點多，網絡容量大。以下是ZigBee技術的具體工作參數：通過以上的分析可以發現，這五種典型的無線通信技術都有著各自的特點和優勢，而它們的特點差異也就是其應用的領域有所不同，具體情況如下表所示：通過以上的對比可以看出，在設備狀態監測中，WIFI技術和ZigBee技術是兩種比較適用的無線通信技術。但是WIFI技術在無線局域網領域中更加適用，而將其應用到設備狀態監測領域便顯得有些大材小用。因此，在設備狀態監測領域中，將以ZigBee技術為基礎的無線傳感器網絡加以合理應用，憑借著其功耗低、成本低、組網靈活、系統簡單而可靠等的優勢，可全面滿足當今設備狀態遠程無線監測的實際需求。同時，因為ZIgBee技術有著眾多的節點數量，在具體的設備狀態監測工作中，每一個節點都將會通過周期性的方式來進行頻率采樣，并將采集到的設備振動數據向監測計算機實時傳遞，以此來滿足對設備運行狀態的分析與處理要求。由此可見，相比較其他無線通信技術而言，ZigBee技術在設備狀態監測中更加適用，將該技術應用到設備狀態監測領域中，不僅能準確采集設備的實時運行數據，也可以實現設備狀態的遠程監控。

3ZIgBee技術在設備狀態監測中的具體應用分析

3.1ZigBee技術的協議構架

一套完整的ZigBee技術協議主要的組成部分包括網絡層、數據鏈路層、物理層和應用層，具體協議架構圖如下：如圖1所示，IEEE802.15.4協議主要負責的是數據鏈路層和物理層。物理層幀結構的組成部分主要有三個，一是物理層載荷，二是物理層幀頭，三四同步包頭。物理層對MAC子層和物理信道之間接口進行了定義，并為其提供數據和管理服務，它主要負責的是無線收發節點的啟動與關閉，可進行信道選擇，也可將信道評估清除，且能夠發送與接受數據包。在該協議架構中，數據鏈路層被劃分為兩個子層，其一是MAC（媒體接入控制層）；其二是LLC（邏輯鏈路控制層）。前者可以接入所有的物理層無線通信，它主要負責的是PAN鏈路監理與斷開；同時，該子層也可以對信道接入進行控制、確認模式的幀傳送、校驗與接收，也可以預留廣播信息以及時隙管理等。網絡層應基于MAC層建立，并通過ZigBee聯盟來進行制定，其主要的功能是實現必要函數的提供，以此來保障MAC層的正常運行，并將適合的服務接口提供給應用層，這樣就可以實現拓撲結構的科學建立，以此來實現設備尋址以及路由傳送功能。網絡層的服務實體主要有兩個，其一是NLDE（數據服務），其二是NLME（管理服務），其幀結構的主要組成部分也有兩個，其一是網絡層有效荷載，其二是網絡層幀頭。應用層可以給實際應用進行相應框架模型的提供，它主要負責在ZigBee網絡中映射不同的應用，以此來實現發現設備和鑒權設備等的功能。應用層主要的應用對象包括用戶定義的應用對象、APS（應用支持子層）和ZDO（ZIgBee技術設備對象）。

3.2基于ZIgBee技術的設備狀態監測系統

在設備狀態監測中，可將ZigBee技術作為基礎來進行設備狀態監測無線傳感網絡的建設，以此來實現對設備振動參數的監測和采集，并對設備的實際運行狀況作出診斷。在該系統中，傳感節點可以對設備的振動數據進行采集和簡單處理，以此來形成一個特征值，并對當前的一組波形數據進行儲存，然后將這組信號和這個特征值進行比較，若發現異常，傳感器節點會將與該特征值所對應的振動信號傳送給收發器節點，讓設備故障得到在線診斷。借助于收發器節點，可實現傳感器網絡和Internet等各種外部網絡之間的連接，讓通信協議在兩種協議棧之間進行轉換，然后將收集到的數據向外部網絡轉發，這樣就可以讓維修人員及時獲悉設備的故障情況，進而及時采取合理措施來進行故障處理。

4結語

綜上所述，在當今的設備狀態監測中，無線通信技術發揮著至關重要的作用。通過無線通信技術，可實現設備運行狀態的無線監測，及時發現設備故障，縮短維修時間，保障設備的安全穩定運行。因此，在當今的設備狀態監測中，應加大力度進行無線通信技術的應用研究，使其發揮出更加充分的作用與優勢，進一步提升設備狀態的遠程無線監測質量。

參考文獻：

[1]曾昱.關于設備狀態監測中無線通信技術的應用研究[J].通訊世界,2017(15):52-53.

[2]季衛松.設備狀態監測中的應用無線通信技術的探討[J].電子制作,2016(16):82.

[3]王鶴.無線通信技術在設備狀態監測中的研究與應用[J].現代電子技術,2012,35(17):16-18.

作者：李啟蒙 單位：陜西國防工業職業技術學院