短距离无线通信技术在冷藏列车仪表中的应用VIP免费

工程技术短距离无线通信技术在冷藏列车仪表中的应用陆明宇李耀模(中铁特货运输有限责任公司柳州分公司广西柳州545007)摘要：短距离无线通信技术已在工业无线传输领域中有广泛的应用，将其应用在冷藏列车的毒6冷机监控仪表中，可解决仪表查看不便，人员安全性不高的问题，还可以提供良好的扩展性使数据监控更加灵活、便捷。关键词：短距离无线通信冷藏列车压力表无线数据传输模块中图分类号：TU994文献标识码：A文章编号：1672—379l(2O1i)O6(c)一oo56—021冷藏列车制冷机仪表的概况目前我国使用的冷藏列车每组由五个车厢连挂构成冷藏车组中间的一个车厢为发电车。发电车前后各设有两个货物车厢，列车首尾相距约l00m。每个货物车两头各设置有一台制冷机，全列共八台。每台制冷机上役有油压表、制冷剂高压表、低压表三块压力表，分别用来监控压缩机油压和制冷机高，低压力参数。对制冷机的运转状况的判断有很关键的作用。由于车型开发较早，发电车上无法监控到制冷机的状况。工作人员必须攀爬到货物车外部的制冷机工作台上才能查看“三表，存在一定的安全隐患，并且在列车行驶时无法实施，给制冷机状态的监控带来很大的不便。若将短距离无线通信技术运用在冷藏列车的仪表上，对制冷机“三表”进行无线化改造，便可实现监控数据的无线传输并用便携终端进行移动监测。2短距离无线通信技术现状通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常是几十米以内，就可以称为短距离无线通信。作为终端间直接通信的技术，短距离无线通信技术有低成本(1owcost)、低功耗(1owpower)、对等性(peertopeer)的特点。在现代工业数字化的基础上，随着计算机软硬件技术、网络技术和工业综合自动化系统整合水平的不断发展，无线网络增加了各种控制和数据监测灵活性，突破了有线设备对电缆布线的种种限制。在工控场合的应用条件下，短距离的无线传输尤其受到瞩目。短距离无线通信技术在便携式终端中的应用，解决了越来越迫切的仪器间的通信需求，免布线的短距离无线通信在此领域应用的潜力很大。还特别适用于较难布线及线路容易磨损的环境，并且是设备扩充时避免重新布线、施工的极佳解决方案。目前短距离无线通信技术已在广大的大型企业、油田、矿井等不易布线的场所广泛应用于数据采集和无线控制。目前短距离无线通信主要有蓝牙、ZigBee等技术。峰值传输速率低于lMbps的归为低速短距离无线通信技术，而高于l00Mbps的作为高速短距离无线通信技术。冷藏列车的无线仪表系统数据量小，采用低速的短距离无线通信技术。3短距离无线通信技术应用方案3．1无线数据传输模块采用nRF905芯片开发一种无线数据传输模块。该芯片用独特的ShockBurst技术，采用GF2SK(gaussianfrequencyshiftkeying，高斯频移键控)调制方式，降低了数字集成电路成本，传输速率可达50kB／s，待机功耗仅2A。它具有独特的载波监测输出CD(carrydetect)，避免无线通信碰撞；地址匹配输出AR(addressmatch)，易于点对多点无线通信设计；数据接收就绪DR(dataAT89LV51n905P0．0TXEN1MAX3232T⋯RX_I~lIL—l⋯。⋯1P。．2PWRJ一I蓑l_{-：lRXDPI．0(=sN]ITK0S(Xl蕃m[MOSIl口一MIS0JANT2ICD1fAMlL处理系统I一P1．6DR-j图1无线通信模块原理图56科技资讯SCIENCE＆TECHNOLOOYINFORMATIONready)，便于节能设计，满足低功耗设计要求。nRF905工作于433MHz／868MHz／9l5MHzISM频段，符合欧洲标准ENTL，与蓝牙、ZigBee等技术相比，在功耗、速率、通信距离上具有明显的优势。作为一种单芯片模块，其内部集成了高频发射／接收、PLL(phaselockloop，相位锁定环路)合成等电路，只需10余个外围元件，具有独特的直接串行数字接口。例如：嵌入AT89LV5l低功耗单片机的某仪器系统，通过控~iJnRFg05模块进行数据发射和接收，经MAX3232串口实现仪器系统和PC机的数据通信(也可将单片机直接作为nRF905的控制器使用)，模块的发射／接收端采用小巧的板上环状天线。其原理如图1所示。图1中nRF905的TXEN、TRX芭EN和PWR，3个引脚负责模式控制，当MCU的3个PO日设置不同的状态时分别控制发射、接收、待机和掉电模式。CSN、SCK、MOSI和MISO为SPI接口，nRF905的...