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鋼鐵行業無線振動傳感器應用

鋼鐵行業是以從事黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業生產活動為主的工業行業，包括金屬鐵、鉻、錳等的礦物采選業、煉鐵業、煉鋼業、鋼加工業、鐵合金冶煉業、鋼絲及其制品業等細分行業，是國家重要的原材料工業之一。現代化的大型鋼鐵企業中往往有許多大型機械設備，這些設備價值十分昂貴，所起的作用十分重要，而且他們多在重載高速，多塵及有害介質等惡劣環境下繁重的工作，加之冶金生產的連續性，往往一臺機械設備出現故障，就會使整個生產受到影響，甚至被i迫停產檢修，不但影響生產計劃的完成，而且會給企業造成巨大的經濟損失，所以對關鍵設備運行狀態的振動監測有著重大意義。微機電系統是微電路和微機械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米級，自八十年代中后期崛起以來發展極其迅速，被認為是繼微電子之后又一個對國民經濟和軍事具有重大影響的技術領域，將成為21世紀新的國民經濟增長點和提高軍事能力的重要技術途徑。

無線傳感器

無線傳感器網絡概況。很明顯，“智能”環境代表了建筑、公共事業、工業、家庭、交通運輸和農業下一個演變發展階段。因此，人們對WSN的關注度正在穩步上升。一個WSN由許多分布于某個地理區域的傳感器組成。WSN一般都包括一臺主機或者“網關”，其通過一個無線電通信鏈路與大量無線傳感器進行通信。SigFox用戶按每臺設備和每天發送的上行與下行消息數量付費。數據收集工作在無線傳感器節點完成，被壓縮后，直接傳輸給網關，或者如果有要求，也可以利用其他無線傳感器節點來將數據傳遞給網關。之后，網關保證該數據是系統的輸入數據。

LORA振動傳感器

本文是對單一基l站覆蓋的無線網絡進行仿l真，仿l真模擬類型分6組：數據傳輸蕞慢、頻率隨機選擇、數據傳輸蕞快、距離選擇蕞優傳輸參數、LoRaWAN默認配置及距離選擇蕞優傳輸參數及功率。擴頻信息的發送速度稱為符號速率Rs ，碼片速率與標稱符號速率之間的比值為擴頻因子SF ，表示每個信息位發送的符號數量。因此，LoRaSim不僅能夠體現出LoRa傳輸的特點，還可以對網絡進行多種形式的規劃，如單一基l站覆蓋研究、多基l站覆蓋研究等，并考慮數據包堵塞、碰撞、基l站輻射效應等實際情況。LoRa符號速率表達式為：6組模擬中，E0中的SF蕞大，BW蕞小，數據傳輸蕞慢;E1是E0的對比實驗，對比變量是載波頻率;E2中，SF蕞小，BW蕞大，數據傳輸蕞快;E3是根據距離選擇蕞優傳輸參數;E4是LoRaWAN的默認配置，是其他5組的參考實驗;E5是E3的對比實驗，在E3的基礎上，使傳輸功率蕞低。

毫米級定位有超寬帶(Ultra Wide Band，UWB)無載波通信技術，頻譜范圍寬、脈沖持續時間短，可實現測距，但定位范圍小，且易受外界影響 ;幾十厘米級定位有GPS GPRS定位技術，覆蓋范圍較廣、網內通信能力較強，但能量消耗高、易被干擾;米級定位有WiFi、藍牙定位技術，精度范圍分別是2 m左右、3～15 m。LPWAN具有覆蓋范圍廣、功耗低、通信距離長的特點。應用在LPWAN中的節點定位算法必須滿足定位范圍廣、定位功耗低、定位不易受環境干擾的要求。ZigBee對于不需要太多帶寬的無線傳感器網絡來說是很好的選擇。本文提出基于TDOA的LoRa定位。