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摘要：冶金行业、煤炭港口和热电厂等大型移动设备，如堆取料机，它们与地面的通信采用的多是电缆卷筒装置，此装置包含卷筒电机、抱闸、整流系统、冷却风扇、移动式软电缆、地面接线箱，在运行过程中，经常发生故障，致使通信信号消失，输送皮带等其它设备联锁停车现象频繁，故障查找和处理困难，给生产组织和电气维护带来很大的麻烦。热电公司将无线通信技术应用在两台大型堆取料机上，在生产操作、后台监视、电气维护和企业效益等各方面均取得了良好的效果。
关键词：移动设备通信无线应用
Abstract: metallurgical industry, coal port and thermal power plant and other large mobile devices, such as material piling and taking machine, they and the surface of the communication is more cable drum device, this device contains drum motor, the brake, rectifier system, cooling fan, mobile soft cable, ground junction boxes, in the operation process, often breaks down, the communications signals disappear, conveyor belt and other equipment interlocking parking in frequently, troubleshooting and deal with difficult, to production organization and electrical maintenance in a lot of trouble. Thermoelectric company will wireless communication technology application in two sets of large material piling and taking machine, in the production operation, the background, electrical maintenance and monitor all aspects of enterprise benefit achieved good effect.
Keywords: mobile equipment, communication, wireless, applications
中图分类号：S972.7+6文献标识码：A 文章编号：
无线通信（无线遥控）是指实现对被控目标的非接触远程控制和数据通信，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。无线遥控和无线通信系统与有线和红外设备相比提高了移动自由度。由此使无线遥控装置和无线传输系统在工业领域的应用越来越多。相对电缆连线的优点在于安装成本低(无需布线、不用地下工程、没有电缆槽)，提高了灵活性并降低了维护成本。热电公司充分利用无线通信技术的上述优点，将其应用在两台堆取料机上，保证了设备的可靠性、稳定性，满足了发电厂连续性、严密性的生产需要。此项技术的应用，体现了技术创新，实现了节能降耗。下面简单介绍无线系统的结构组成和用途，并将其在热电公司的应用情况和应用效果作简要分析，为类似技术改造提供借鉴。
1.无线系统的分类
无线遥控、无线通信系统的种类和分类方法很多，主要几种方法有：
①按传输控制指令信号的载体分为：无线电通信（遥控）、红外线通信（遥控）、超声波通信（遥控），利用其它电缆的载波进行信号传输；
②按信号的编码方式分为：频率编码和脉冲编码；
③按传输通道数分为：单通道和多通道传输；
④按同一时间能够传输的指令数目分为：单路和多路遥控；
⑤按指令信号对被控目标的控制技术分为：开关量型和模拟量型控制。
2.无线系统的组成
无线通信系统一般由发射器和接收器两部分组成。发射器由指令键、指令编码电路、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。指令编码电路产生相应的指令编码信号，编码指令信号对载体进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经过调制的指令编码信号。接收器一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路和执行电路几部分组成。接收电路将发射器发射的已调制的编码指令信号接收下来，并进行发大后送解调电路。解调电路将把已调制的信号解调下来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作。
3.无线通信（控制）系统的用途
采用红外技术发射不可见的光波的系统和无线通信系统相比有着明显的缺点：一方面在发射器和接收器之间不能有障碍物，另一方面有效作用距离也受到限制。对于使用电缆或红外线的遥控系统来说，在接收器的方向性和距离方面都有较大的限制。而与此相反，无线遥控系统可以提供最佳的运动自由度。工业上应用的无线遥控器如图1：
图1工业无线遥控器
现在通过应用最先进的无线数据传输技术可以免去繁琐的设计和安装工作了。工业的数据无线调制解调器可以双向传输数字、模拟、串行和CAN数据，传输距离可达到500m以上。采用微调控制装置可以快速和灵活地实现满足特定环境要求的应用。成套配置的无线调制解调器可以灵活和安全地实现许多各种不同应用领域的数据传输任务。无线遥控系统和数据无线传输系统在工业界和大工业环境中有着越来越多的应用的可能。在厂房公用设施方面如工业用门、门形框架、升降机、电动葫芦、照明和平台的控制等。在工业中如机器控制、装置控制、转运装置、压力机控制、地面和空中传送系统、动态仓储等。在建筑和道路修建以及农业方面也可通过无线遥控系统使工作能够更加顺利地进行。
3.1无线信号传输系统在我公司的实际应用
3.1.1无线信号传输系统在两台斗轮机上的应用
改造前热电公司两台斗轮机信号传输采用的是卷筒电缆方式，一
根软电缆卷在电动卷筒上面，随着斗轮机大车的行走而转动，实现和
主控室之间的通信。见图2所示。
经过近5年时间的运行，我们总结了斗轮机原信号传输装置主要存在以下问题：
⑴信号拖缆在拖动的过程中容易被其它物体刮挂断，也可能因电缆质量参差不齐（此种电缆为特种电缆），电缆容易损坏。
⑵电缆卷筒配备的两台驱动电机上装有电磁抱闸机构，当斗轮机停电时，卷筒电缆抱闸机构动作，防止电缆脱落，而在运行过程中要保持放松状态，有时会因抱闸失灵而使卷筒制动，从而发生斗轮机大车在行走状态，卷筒却不动，这时就会拽断电缆。
图2 改造前堆取料机拖缆装置实物图
⑶两台堵转电机由于长期处于堵转状态，电机本身的温度很高，电机轴承的润滑油脂容易被烤干，造成轴承运行不灵活，使斗轮机出现故障甚至拽断电缆。
⑷两台堵转电机长期带电运行，耗电高，本身自带的冷却风扇也在消耗电能，能源浪费严重。
⑸信号出现故障后，查线困难。
⑹检修维护工作量大，检修费用高。
⑺更换拖缆费用昂贵，需要大量人力物力。
经过多次调研，我们于2010年7月、2011年6月分别对两台
斗轮机的信号拖缆进行改造，采用了无线信号传输装置，使用效果良好，取得了明显的经济效益和社会效益。改造后的无线装置见图3和图4。
图3无线装置内部结构图
图4无线装置外部结构图
3.1.2无线信号传输装置的技术参数
技术参数如下：
型号：YKS8-8D；电源：AC 220V；发射机功率：≤15mW；发射机功率：9W；接收灵敏度：105dBm；响应速度：0.025秒，防护等级：IP65；8路开关量输入，8路开关量输出；使用环境温度：-30℃—+75℃；环境湿度：≤95%；额定负载电流：3A/每个通道。
抗干扰性：每套装置都设置了自身密码和频率，防止互相干扰。
3.1.3运行效果
经过改造后，卷筒装置被甩掉，设备轻装工作，信号接线一目了然，方便了日后的查线工作，便于维修。
该装置投运后，每台斗轮机堵转电机的負荷被甩掉，可以节省大量电费。
两台堵转电机的参数为AC380V,20A
功率P=1.732*380V*20A*0.80=10.5KW
每年节省电量W=10.5KW*300天*24小时=75600KWh
每年节约电费75600 KWh*0.4元=30240元
每年可以节省更换拖缆的费用为1万元（每条拖缆价值2万多元，每两年更换一次）
每年节省修理电机和更换轴承的维护费用2000元
两台斗轮机每年可节省费用2*（30240+10000+2000）=84480元
4结束语
通过创新思路，对两台堆取料机的信号装置进行改造，为公司节约了资金，降低了消耗，达到了节能增效的目的，符合集团“三个科技”的发展目标，可为其它设备改造提供借鉴。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：移动设备通信无线应用
Abstract: metallurgical industry, coal port and thermal power plant and other large mobile devices, such as material piling and taking machine, they and the surface of the communication is more cable drum device, this device contains drum motor, the brake, rectifier system, cooling fan, mobile soft cable, ground junction boxes, in the operation process, often breaks down, the communications signals disappear, conveyor belt and other equipment interlocking parking in frequently, troubleshooting and deal with difficult, to production organization and electrical maintenance in a lot of trouble. Thermoelectric company will wireless communication technology application in two sets of large material piling and taking machine, in the production operation, the background, electrical maintenance and monitor all aspects of enterprise benefit achieved good effect.
Keywords: mobile equipment, communication, wireless, applications
中图分类号：S972.7+6文献标识码：A 文章编号：
无线通信（无线遥控）是指实现对被控目标的非接触远程控制和数据通信，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。无线遥控和无线通信系统与有线和红外设备相比提高了移动自由度。由此使无线遥控装置和无线传输系统在工业领域的应用越来越多。相对电缆连线的优点在于安装成本低(无需布线、不用地下工程、没有电缆槽)，提高了灵活性并降低了维护成本。热电公司充分利用无线通信技术的上述优点，将其应用在两台堆取料机上，保证了设备的可靠性、稳定性，满足了发电厂连续性、严密性的生产需要。此项技术的应用，体现了技术创新，实现了节能降耗。下面简单介绍无线系统的结构组成和用途，并将其在热电公司的应用情况和应用效果作简要分析，为类似技术改造提供借鉴。
1.无线系统的分类
无线遥控、无线通信系统的种类和分类方法很多，主要几种方法有：
①按传输控制指令信号的载体分为：无线电通信（遥控）、红外线通信（遥控）、超声波通信（遥控），利用其它电缆的载波进行信号传输；
②按信号的编码方式分为：频率编码和脉冲编码；
③按传输通道数分为：单通道和多通道传输；
④按同一时间能够传输的指令数目分为：单路和多路遥控；
⑤按指令信号对被控目标的控制技术分为：开关量型和模拟量型控制。
2.无线系统的组成
无线通信系统一般由发射器和接收器两部分组成。发射器由指令键、指令编码电路、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。指令编码电路产生相应的指令编码信号，编码指令信号对载体进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经过调制的指令编码信号。接收器一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路和执行电路几部分组成。接收电路将发射器发射的已调制的编码指令信号接收下来，并进行发大后送解调电路。解调电路将把已调制的信号解调下来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作。
3.无线通信（控制）系统的用途
采用红外技术发射不可见的光波的系统和无线通信系统相比有着明显的缺点：一方面在发射器和接收器之间不能有障碍物，另一方面有效作用距离也受到限制。对于使用电缆或红外线的遥控系统来说，在接收器的方向性和距离方面都有较大的限制。而与此相反，无线遥控系统可以提供最佳的运动自由度。工业上应用的无线遥控器如图1：
图1工业无线遥控器
现在通过应用最先进的无线数据传输技术可以免去繁琐的设计和安装工作了。工业的数据无线调制解调器可以双向传输数字、模拟、串行和CAN数据，传输距离可达到500m以上。采用微调控制装置可以快速和灵活地实现满足特定环境要求的应用。成套配置的无线调制解调器可以灵活和安全地实现许多各种不同应用领域的数据传输任务。无线遥控系统和数据无线传输系统在工业界和大工业环境中有着越来越多的应用的可能。在厂房公用设施方面如工业用门、门形框架、升降机、电动葫芦、照明和平台的控制等。在工业中如机器控制、装置控制、转运装置、压力机控制、地面和空中传送系统、动态仓储等。在建筑和道路修建以及农业方面也可通过无线遥控系统使工作能够更加顺利地进行。
3.1无线信号传输系统在我公司的实际应用
3.1.1无线信号传输系统在两台斗轮机上的应用
改造前热电公司两台斗轮机信号传输采用的是卷筒电缆方式，一
根软电缆卷在电动卷筒上面，随着斗轮机大车的行走而转动，实现和
主控室之间的通信。见图2所示。
经过近5年时间的运行，我们总结了斗轮机原信号传输装置主要存在以下问题：
⑴信号拖缆在拖动的过程中容易被其它物体刮挂断，也可能因电缆质量参差不齐（此种电缆为特种电缆），电缆容易损坏。
⑵电缆卷筒配备的两台驱动电机上装有电磁抱闸机构，当斗轮机停电时，卷筒电缆抱闸机构动作，防止电缆脱落，而在运行过程中要保持放松状态，有时会因抱闸失灵而使卷筒制动，从而发生斗轮机大车在行走状态，卷筒却不动，这时就会拽断电缆。
图2 改造前堆取料机拖缆装置实物图
⑶两台堵转电机由于长期处于堵转状态，电机本身的温度很高，电机轴承的润滑油脂容易被烤干，造成轴承运行不灵活，使斗轮机出现故障甚至拽断电缆。
⑷两台堵转电机长期带电运行，耗电高，本身自带的冷却风扇也在消耗电能，能源浪费严重。
⑸信号出现故障后，查线困难。
⑹检修维护工作量大，检修费用高。
⑺更换拖缆费用昂贵，需要大量人力物力。
经过多次调研，我们于2010年7月、2011年6月分别对两台
斗轮机的信号拖缆进行改造，采用了无线信号传输装置，使用效果良好，取得了明显的经济效益和社会效益。改造后的无线装置见图3和图4。
图3无线装置内部结构图
图4无线装置外部结构图
3.1.2无线信号传输装置的技术参数
技术参数如下：
型号：YKS8-8D；电源：AC 220V；发射机功率：≤15mW；发射机功率：9W；接收灵敏度：105dBm；响应速度：0.025秒，防护等级：IP65；8路开关量输入，8路开关量输出；使用环境温度：-30℃—+75℃；环境湿度：≤95%；额定负载电流：3A/每个通道。
抗干扰性：每套装置都设置了自身密码和频率，防止互相干扰。
3.1.3运行效果
经过改造后，卷筒装置被甩掉，设备轻装工作，信号接线一目了然，方便了日后的查线工作，便于维修。
该装置投运后，每台斗轮机堵转电机的負荷被甩掉，可以节省大量电费。
两台堵转电机的参数为AC380V,20A
功率P=1.732*380V*20A*0.80=10.5KW
每年节省电量W=10.5KW*300天*24小时=75600KWh
每年节约电费75600 KWh*0.4元=30240元
每年可以节省更换拖缆的费用为1万元（每条拖缆价值2万多元，每两年更换一次）
每年节省修理电机和更换轴承的维护费用2000元
两台斗轮机每年可节省费用2*（30240+10000+2000）=84480元
4结束语
通过创新思路，对两台堆取料机的信号装置进行改造，为公司节约了资金，降低了消耗，达到了节能增效的目的，符合集团“三个科技”的发展目标，可为其它设备改造提供借鉴。
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