数字无线技术在实时无损检测系统中应用

　　在当今无线测控工作站的检测信号与控制信号传输过程中，一种是传统的模拟式传输，以FM-FM为代表;一种是数字式传输，以PCM为代表。两种方法各具特点，模拟式传输实现起来比较简单，不需要专用的控制芯片进行数据控制，实时性好，不足之处是传输精度不高且易受环境干扰;数字式传输实现起来比较复杂，需使用专门的智能控制芯片进行数据位控制。在检测状态进行数字通信时，要保证数据位的同步极为困难，成为制约数字式无线通信工程应用的主要瓶颈。而其优点则是传输精度高，安全性好，是未来无线通信发展的方向。尤其在现代无损检测过程中，由于现场工作环境恶劣，不可控干扰因素较多，信号的抗干扰能力就显得非常重要。

　　1 传统模拟系统组成

　　在传统模拟系统中，测量站基本组成为：传感器组、数据采集器、单片机或PLC控制系统和通讯适配器及模拟电台。信号传输一般分为2组，一组是采集信号传输，一组是测量站工作控制信号传输。在传输过程中，可以采用模拟式传输，或现代的数字电台传输。要保证信号稳定传输，一般要求用两组信号通道分别传输，传输过程中还要考虑到电源干扰及检测部件如射线源的辐射干扰等。对于信号采集系统而言，数据采集器采集的模拟信号如果直接通过模拟电台传输，传输精度及带宽由于各种现场环境的影响，其效果难以保证，即便是信号通过模/数转换后经由数字电台传输，传输精度及带宽也不能保证实时信号能为后续处理系统接受。控制部分一般是利用单片机或PLC实现。单片机和PLC的造价可能较低，但单片机前期开发及量产少问题困扰着系统开发者。控制精度和系统调试上，单片机和PLC系统调试需要有专门的外围设备和专业技术人员的支持。遥控测量站动作所需的控制信号由模拟FM电台传输，控制信号的精度由于现场环境影响有时也不能保证。系统调试过程中的工作量及系统运行过程中的人机互动过程实现也极其困难，特别是在遥控站系统发生故障时，系统修复及人工控制又为系统开发与应用提出了难题。因此，传统模拟信号传输系统及部分数字信号传输系统在应用过程中有很多不足及难以预料的问题。

　　2 数字系统组成

　　其测量系统组成如图3，图4所示。

　　在数字系统组成中，模拟信号经由传感器组传输到数字数据采集器中，经过滤波、放大、模/数转换等转换成数字信号传入测量站控制机。控制机经由Intel公司的WIFI无线网络端口与主控机进行无线联网，通过对主机与测量站控制机的分别设置，使测量站控制机成为主控机的一个远程终端，实现对其完全远程控制。通过无线网络，测量站控制机采集的实时数据及图象传输至主控机，同时主控机对测量站控制机进行全面控制，并且通过RS 232端口或USB端口控制其他外围设备。如果在测量过程中，无线信号传输有较强烈的干扰(如X射线干扰)，可利用无线网络进行机器工作状态预览。测量站控制机采集实时数据并存储，干扰去除后，再把有用信号无线传输至主控机。主控机在接收信号的同时并控制测量站设备进行下一次信号采集准备，一切就绪后，打开采集系统进行下一次工作。如此添加中间存储环节，通过全数字的无线信号传输，提高了数字信号传输精度，也提高了抗干扰能力及控制精度。