華詩?。ńK省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

無線局域網(wǎng)技術(shù)在鍋爐承壓管管外檢測機(jī)器人中的應(yīng)用

華詩巍（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

針對無線局域網(wǎng)技術(shù)在鍋爐承壓管管外檢測機(jī)器人中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出了無線局域網(wǎng)技術(shù)特點和優(yōu)勢，主要內(nèi)容有技術(shù)特點、抗干擾能力強(qiáng)、邏輯端口密度、應(yīng)用廣泛等。此外，概括了機(jī)器人硬件特點，最后總結(jié)無線組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用。

無線局域網(wǎng)；鍋爐承壓管；檢測機(jī)器人；邏輯端口密度

無線局域網(wǎng)具有安裝方便、快捷的特點，安裝成本較低，可以提供多個終端同時使用，只要是覆蓋范圍內(nèi)，就能夠進(jìn)行連接。因此得到了廣泛應(yīng)用。檢測機(jī)器人工作環(huán)境一般較為惡劣，對無線局域網(wǎng)進(jìn)行使用，從而對檢測機(jī)器人進(jìn)行控制，能夠有效提升工作效率，促使檢測機(jī)器人作用得到充分發(fā)揮。

1 無線局域網(wǎng)技術(shù)特點和優(yōu)勢

1.1 技術(shù)特點

在使用和安裝上均十分便捷，無線局域網(wǎng)突破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)界限，在相應(yīng)范圍內(nèi)，均能夠接收網(wǎng)絡(luò)信號，促使網(wǎng)絡(luò)接入靈活性大大增強(qiáng)[1]。無線局域網(wǎng)在安裝過程中十分簡單，能夠在一定程度上節(jié)省安裝費用，促使客戶使用十分方便。同時，無線局域網(wǎng)技術(shù)中盾移動性工作，能夠在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)連接使用，不會受到局部空間的限制。

1.2 抗干擾能力強(qiáng)

和無線局域網(wǎng)相比，有線網(wǎng)絡(luò)使用的是屏蔽層抗干擾技術(shù)，而無線局域網(wǎng)借助自身信號發(fā)射強(qiáng)度以及相應(yīng)頻率等對干擾問題進(jìn)行解決，并且具備較強(qiáng)的抗干擾能力。

1.3 邏輯端口密度

無線局域網(wǎng)在規(guī)定容量范圍內(nèi)，能夠提供多個用戶共同使用，進(jìn)而實現(xiàn)資源共享，能夠在一定程度上促使設(shè)備羅極端口密度得以提升[2]。此外，能夠在用戶相對密集的地方進(jìn)行使用。

1.4 應(yīng)用廣泛

無線局域網(wǎng)的逐漸發(fā)扎，其已經(jīng)逐漸被人們廣泛使用。例如，機(jī)場、車站、醫(yī)院、大型購物中心等。此外，相應(yīng)工作場所對無線局域網(wǎng)的使用十分廣泛。

2 鍋爐承壓管管外檢測機(jī)器人硬件中無線局域網(wǎng)應(yīng)用

2.1 應(yīng)用原則

一般而言，機(jī)器人工作環(huán)境相對惡劣，在機(jī)器人工作周圍缺少相應(yīng)供電系統(tǒng)。對機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計過程中，一定要考慮到以下因素:

（1）對于全部驅(qū)動器而言和控制器來說，確保無線發(fā)射設(shè)備工作電壓比機(jī)器人自身攜帶的電源高出的電壓量不能超過24v；（2）保障所有設(shè)備在45°高溫環(huán)境下也能夠正常工作；（3）對低功率電子產(chǎn)品進(jìn)行使用，從而使機(jī)器人工作時間得以延長；（4）盡可能使用輕型材料，從而使機(jī)器人重量得以降低。

機(jī)器人在橫向、縱向驅(qū)動電機(jī)能夠在并排管道上實現(xiàn)縱橫方位的行走。使用旋轉(zhuǎn)平臺和移動平臺對柔性機(jī)械的臂位進(jìn)行調(diào)整。對于移動平臺而言，還需要對柔性平臺做出微調(diào)。針對兩套柔性臂的末端分別設(shè)置超聲波探頭以及CCD攝像頭，從而對管道的壁厚以及掃描管道表面圖像進(jìn)行檢測。CCD攝像頭以及超聲波探頭均需要在轉(zhuǎn)角控制電機(jī)上使用，進(jìn)而使角度的調(diào)整更加方便。對送進(jìn)氣缸進(jìn)行檢測，主要是為了推進(jìn)超聲波探頭，并且提供相應(yīng)的預(yù)緊力，對氣缸進(jìn)行選擇，其好處在于：第一方面，具備較高的可壓縮性，不會導(dǎo)致超聲探頭出現(xiàn)損壞。第二氣壓閥對預(yù)緊力的調(diào)節(jié)提供方便。

在這一系統(tǒng)當(dāng)中，電機(jī)均使用脈寬調(diào)制信號進(jìn)行調(diào)速，使用L298驅(qū)動。氣缸通過電磁閥進(jìn)行控制，將功能完整性和易控性原則作為依據(jù)，可以將機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)分為8個橫模塊，如縱向行走模塊、橫向行走模塊、移動平臺以及旋轉(zhuǎn)平臺等。

2.2 應(yīng)用實踐

針對現(xiàn)場環(huán)境中的鍋爐而言，除了要留出50cm的方口之外，所有均需要使用金屬對其進(jìn)行密封，對于無線信號屏蔽的作用，促使鍋爐外面信號接受區(qū)域受到相應(yīng)限制。對于某承壓管道，入口以及鍋爐相互位置關(guān)系，對管道的布置區(qū)域就是機(jī)器人活動區(qū)域。在使用過程中高頻信號使用區(qū)域是直線可視區(qū)域，但對于鍋爐外部信號而言，其覆蓋的范圍僅僅局限在一個相對狹小的區(qū)域內(nèi)[3]。為了使信號所覆蓋的范圍有所擴(kuò)大，可以在入口位置增加一套轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。針對機(jī)器人本體控制系統(tǒng)而言，可以全部使用微控制器，僅為其提供相應(yīng)的串行通訊接口RS232，但對于控制信號而言，則使用無線網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行傳輸。因此，必須對串口和數(shù)據(jù)網(wǎng)之間轉(zhuǎn)換問題進(jìn)行解決。

這對視頻信號進(jìn)行分析，將視頻信號直接通過一套模擬信號發(fā)射器向外發(fā)射，在遠(yuǎn)程監(jiān)控位置，實現(xiàn)數(shù)字化。將視頻信號在機(jī)器人體上實現(xiàn)數(shù)字化之后，然后使用無線網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行傳輸。通過這種方式，既能夠使無線發(fā)射設(shè)備數(shù)量得以減少，還能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定性得以提高。并且能夠?qū)?1Mbps網(wǎng)絡(luò)寬帶資源進(jìn)行充分利用。

3 結(jié)語

在檢測機(jī)器人系統(tǒng)中，對無線局域網(wǎng)進(jìn)行使用，促使數(shù)據(jù)在無線傳輸過程中所遭受被屏蔽現(xiàn)象得以有效解決。機(jī)器人實際運行，可以指定相應(yīng)的通訊協(xié)議，從而對其進(jìn)行相對有效的遠(yuǎn)程控制。

[1]羅振東.無線局域網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢[J].電信網(wǎng)技術(shù),2012,05（08）:22-26.

[2]姜樂水.淺談無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)[J]信息技術(shù)與信息化,2012,05（05）:64-67.

[3]雷波.無線局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,06（09）:41.